L'objectif de ce TP est de déterminer la valeur des forces de frottement qui agissent sur une voiturette (jouet) lors de son mouvement.
L'objectif secondaire est de comparer la deuxième loi de Newton et le théorème de l'énergie cinétique
Réalisation de la vidéo
Afin de réaliser l'étude on commencera par filmer le mouvement de la voiturette en pensant bien à tous les éléments dont on aura besoin pour l'exploitation de la vidéo.
Logiciel Tracker (lien de téléchargement)
Notice simplifiée de Tracker (lien de téléchargement)
Questions
- Quels éléments doivent être présents sur la vidéo pour qu'elle soit exploitables ?
- Quelles précautions faut-il prendre lors de la prise de vue ?
Dans le cas où vous avez eu du mal à réaliser la vidéo vous pouvez télécharger la vidéo réalisée par Nans et Elias.
La vidéo de la voiturette est à télécharger dans les ressources en bas de page
Étude de la partie horizontale
Deuxième loi de Newton (2LN)
- Faire un bilan des forces en représentant les vecteurs forces sans échelle.
- Écrire la deuxième loi de Newton.
- Projeter la loi sur les axes (Ox) et (Oy) classiques (horizontal - vertical).
- En déduire comment trouver la valeur de la force de frottement.
- Exploiter la vidéo avec "Tracker + Regressi" afin de déterminer la valeur de la force de frottement.
Théorème de l'énergie cinétique (TEC)
- Écrire le théorème de l'énergie cinétique.
- De quelles grandeurs avez-vous besoin pour trouver la valeur des forces de frottement ?
- Utiliser la vidéo pour déterminer la valeur de la force de frottement.
- Comparer les valeurs trouvées par les deux méthodes (2LN et TEC)
Étude de la partie inclinée
Deuxième loi de Newton (2LN)
- Faire un bilan des forces en représentant les vecteurs forces sans échelle.
- Écrire la deuxième loi de Newton.
- Est-il facile de projeter la loi sur les axes (Ox) et (Oy) ?
Théorème de l'énergie cinétique (TEC)
- Écrire le théorème de l'énergie cinétique.
- De quelles grandeurs avez-vous besoin pour trouver la valeur des forces de frottement ?
- Utiliser la vidéo pour déterminer la valeur de la force de frottement.
- Pourquoi cette méthode est-elle préférable dans ce cas ?