PHYSIQUE-Terminale S Objectifs : ETUDE DU MOUVEMENT D'UNE BALLE DANS LE CHAMP DE PESANTEUR UNIFORME. Expérience : Une balle de masse m = 100 g est lancée dans un champ de pesanteur uniforme. Sa vitesse initiale fait un angle a avec l'horizontale. Cette balle est supposée soumise à une seule force, son poids. Un enregistrement vidéo est effectué, la durée séparant deux images successives est égale à t = 40 ms. Cet enregistrement est exploité à l'aide d'un logiciel adapté et les documents 1 et 2 annexes représentent les positions successives (x, y) du centre de la balle dans le repère (O; i; j) au cours du temps t. Travail demandé : 1- 4 Déterminer l'échelle des documents 1 et 2. Indiquer les caractéristiques des vecteurs vitesses V₁, V3, V8, V10, V₁3 et Vis respectivement aux instants t₁, t3, ts, t10, t13 et tis. Tracer ces vecteurs sur le document 1 avec pour échelle des vitesses : 1 cm représente 1 m.s¹¹. 75 2- Tracer des vecteurs vitesse et accélération; Vérifier la deuxième loi de Newton; 3- Sur le document 2, à l'échelle 1 cm représente 1 m.s¹, tracer les vecteurs variation du vecteur vitesse Av₂, Av, et Av₁4 respectivement aux instants t2, t9 et t14. 4- Sur le document 2, tracer les vecteurs accélération a, a, et a respectivement aux instants t2, to et t₁5. On prendra pour échelle des accélérations : 1 cm représente 4 m.s². En déduire les caractéristiques du vecteur accélération au cours de la chute. Rappeler les caractéristiques du poids de la balle puis montrer que la 2ème loi de Newton est /s 5- 6- vérifiée. 22 7- Déterminer, à l'aide des documents ci-dessous, la relation x = f(t), appelée 1ère équation horaire du mouvement. La 2ème équation horaire du mouvement est : y = -5t² +3,28t. 8- En utilisant les lois horaires et la définition du vecteur accélération, déterminer les caractéristiques du vecteur accélération Sont-elles en accord avec celles obtenues par détermination graphique à la utilisez les dérivées de fonctions vries en math question 5 ? [ Pour cette question, 08 06 x = f(t) HYSIQUI y[m] 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1. 0 X 0.2 0.4 06 0.6 04 0.8 0.3 02 Document 1 y = f(t) 01 02 1.2 03 0.4 1.4 0.5 06 ufm)
