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Lois de Newton: pendule dans une voiture



  1. #1
    knoups

    Lois de Newton: pendule dans une voiture

    Bonjour,
    J'aurais besoin d'aide pour l'excercice suivant:

    Un pendule, consituté d'une bille de masse m et d'un fil extensible, est fixé au plafond d'une voiture.
    1) La voiture roule sur une route rectiligne avec une vitesse constante.
    Représenter les forces exercées sur la bille sur un schéma. (Je crois avoir réussi avec T: tension du fil (verse la haut et vertical), et P: poids (vers le bas et vertical).)
    2) Quel est le mouvement de la bille dans un référentiel terrestre? (Je dirais qu'il est rectiligne et uniforme)
    3) Dans le référetniel "voiture" ? (Il est également restiligne et uniforme)
    4) Le principe d'inertie est-il vérifié dans ces deux référentiels ? Justifier. (Oui, car les forces se compensent et le première loi de newton nous indique que si les forces se compensent le principe d'inertie est vérifié.)

    La voiture accélère sur une route rectiligne: le pendule est incliné vers l'arrière du véhicule.

    5) Indiquer sur le schéma les forces exercées sur la bille. (Toujours T et P mais T est de la même direction que le fil.)
    6) Quel est le mouvement de la bille dans un référentiel terrestre ? La deuxième loi de newton est-elle vérifiée? Justifier.
    7) On se place dans le référentiel "voiture". Quel est le mouvement de la bille ? Le principe d'inertie est - il vérifié ? Pourquoi ?
    8) Le référentiel "voiture" est -il galiléen ? Jutifier.


    Merci d'avance

    -----


  2. #2
    arrial

    Re : Lois de Newton: pendule dans une voiture

    Citation Envoyé par knoups Voir le message
    Bonjour,


    Salut,


    Mon point de vue :


    1) OK
    2) OK
    3) J’ajouterais à vitesse nulle : il n’est donc pas en mouvement.
    4) OK : repère galiléen [translation, non accéléré]
    5) OK
    6) Le référentiel est en accélération, et cette accèlération est transmise au pendule par l’intermédiaire du fil : il faut donc évoquer une phase transitoire.
    Ensuite, il y a équilibre, et l’accélération du véhicule est alors, en effet, intégralement appliquée à la masse du pendule.
    Donc : P↑ + T↑ = m. γ↑ est bien vrai dans les deux référentiels.

    7) Voir ▲. Le référentiel étant accéléré, n’est pas galiléen ; voir ▼.

    8) Le référentiel Terre n’est galiléen que par approximation, mais on l’admet avec raison comme tel pour ce genre d’étude, à cette échelle.
    La voiture est en mouvement rectiligne uniformément accéléré.
    En physique, un référentiel galiléen, ou inertiel, est un référentiel dans lequel un objet isolé (sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle) est soit immobile, soit en mouvement de translation rectiligne uniforme. Cela signifie que le principe d’inertie, qui est énoncé dans la première loi de Newton, s’y applique [sic wikipedia].





    @+
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