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TP1 : La Chute libre

               TP1 : La Chute libre

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

 

I. But de la manipulation:

* Etude de la nature du mouvement d’un corps soumit à son poids en chute libre lancé sans vitesse initiale

* Détermination de la pesanteur (l’accélération terrestre) g

II/Description de la manipulation :

On possède une tige verticale rattachée  a un support maintenant à son extrémité  supérieur un bras.

A l’extrémité de ce bras horizontale on met une bille métallique, cette bille est maintenue par un déclencheur entre la pointe et le coulisseau. C'est-à-dire il y a deux petites rainures (égratignures) dans les extrémités (gauche et droite) de la bille, alors on met la bille sur le bras, elle est maintenue par deux petits coulisseaux horizontale qui vont glissés dans les rainures da la bille ce qui va déclenché un contact mécanique. Donc quand les coulisseaux glissent, la bille tombe en chute libre ce qui va arrêter le contact mécanique. Au moment de cet arrêt un compteur électronique se met en marche. Dés que la bille atteint le plateau rattaché en bas de la tige, le compteur électronique s’arrête. La valeur inscrite sur le compteur et le temps mis par la bille d’une hauteur h (du bras au plateau).

 Ensuite on varie l’endroit du plateau, donc on varie h et on mesure le temps t plusieurs fois.          

 

Schéma représentant la chute libre

                  Une bille

Le Bras

Le plateau

Un support    

Une     tige

 verticale

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III/Matériels utilisés :

Une tige verticale, Une bille métallique, Un support, un plateau, un déclencheur, un compteur électronique.

 

 

IV/Le travail à effectuer :

1)Travail théorique :

 

< >nature d’un mouvement en chute libre : 

 

Comme la résistance de l’air et la poussée d’ARCHIMEDE sont négligées par rapport au poids de la bille, donc la seul force exerçant sur la bille c’est son poids.

               

                   F  = m.           P = m.

 

               
       

 

   Et                  P  =  m.g       donc      m.g = m. 

 

                                                   g =

 Comme  alors le mouvement de la chute libre est uniformément varié

 

*    Le poids du corps accélère ce mouvement

Si P augmente alors la vitesse augmente elle aussi et comme P = m.g

Donc ce qui accélère P et g qui n’est autre que la pesanteur

On conclut que la pesanteur g accélère le mouvement de la chute libre.

 

< >la loi qui régit ce mouvement et son équation à la dimension      

 

                              H = ½.g.t²

 

 =  

 

2) Travail expérimental :  

 

< >Estimation des incertitudes Dt,Dh et DgRemplir le tableau suivant 

   H (m)                            

 

 tmes (s)                            

 

tmoy (s)                            

tmes(s)

 

tmoy(s)                            

 

 t2(s2)                            

 

 g(ms-1)                            

 

g(ms-1)                            

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< >Tracer la courbe   h=f(tmoy)Tracer la courbe    h=f(t2moy)Déduis g et écris la de la forme g=(gm± gm

 

Le graphe est  :     

Z =  … ……(Mathématiquement)

h = ……. ….(Graphiquement)

h = …………(théoriquement)

 

D’après les deux équations (Graphiquement et théoriquement) on a que le coefficient a est …………….

         

 

< >La comparaison :

Entre g théorique et g expérimentale, avec une petite discussion

 

Conclusion:.

 

 

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