des forces qui se compensent

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des forces qui se compensent

Message par Invité » ven. 11 avr. 2008 12:20

bonjour j'ai un dm de physiques mais je ne comprends absolument rien j'ai besoin de votre aide s'il vous plait.Matthieu et Marie réalisent l'expérience suivante:dans une éprouvette graduée de 500mL rempli d'huile d'arachide,Matthieu lâche,à l'aide d'une pipette,une goutte d'eau (éventuellement colorée) . Matthieu et Marie repèrent les dates successives de passage de la goutte devant les graduations 500 , 400 , 300 , 200 , 100 . Le chronomettre est déclenché lors du passage de la goutte devant la graduation 500. Les graduations 500 etc sont espacées de 10 cm.Une observation attentive (ou un enregistrement filmé) du mouvement de la goutte leur permet d'assimiler sa trajectoire à un segment vertical.Les mesures relevées par Matthieu et Marie sont les suivantes

graduation 500 400 300 200 100
t date de passage (s) 0 7,0 14,0 21,0 28,0


au vu des résultas,Matthieu pense que le mouvement de la goutte est uniforme.Que signifie l'expression ''mouvement uniforme''?Pour répondre à cette question,choisissez une ou plusieurs réponses parmi les proposistions suivante:
a. les distances parcourues pendant des durées égales sont les mêmes
b. la valeur de la vitesse est constante
c. le mouvement est rectiligne
d. la représentation graphique de la distance D parcourue à partir de la graduation 500 en fonction de la durée t de la chute est une droite qui passe par l'origine

Moi je pense que c'est la réponse b mais dans la question suivante Matthieu a choisit la réponse d.. en s'aidant des valeurs du tableau, il faut tracer la courbe représentant la distance D parcourue à partir de la graduation 500 en fonction de la durée t de la chute.Déterminez la valeur numérique de la vitesse de la goutte. mais je ne sais pas ce que veut dire valeur numérique.Merci d'avance
SoS(9)
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Message par SoS(9) » ven. 11 avr. 2008 18:50

Dans votre cours, vous avez dû différencier nature du mouvement (uniforme, ralenti, accéléré) et nature de la trajectoire (rectiligne, circulaire etc...)
Vous pouvez donc déjà éliminer l'une des réponses proposées, je vous laisse choisir laquelle.
Vous pouvez maintenant réfléchir aux représentations graphiques suivantes:
- distance parcourue depuis la graduation 500 (ce sera donc l'origine des positions) en fonction du temps
- distance parcourue pendant des intervalles de temps égaux (ici, intervalle de 7s)
La première représentation conduit à une droite passant par l'origine (on voit qu'il y a proportionnalité, si on double le temps de parcours, la distance est doublée, ceci se traduit en mathématiques par une fonction linéaire). Le coefficient directeur de cette droite vous donne la vitesse qui est constante
La deuxième représentation graphique vous conduit à observer que durant des intervalles de temps égaux, la distance parcourue reste la même, c'est donc que la vitesse reste constante.
Il y a donc plusieurs réponses possibles parmi ces quatre choix.
Etes vous en mesure maintenant de trouver lesquelles?
Invité

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Message par Invité » sam. 12 avr. 2008 11:35

oui les réponses sont a.,b. et d. j'ai aussi tracé la courbe mais je comprends pas ce qu'est une valeur numérique , les autres questions aussi. En utilisant le tableau,Marie détermine la vitesse moyenne de la goutte entre les graduations 500 et 100. Elle donne comme résultat sur son compte-rendu v=1,3793
Le professeur considère le résultat comme incorrect. Pourquoi?Réecrivez le pour qu'il soit cette fois-ci accepté.

dans la question suivante pour interpreter le mouvement observé Marie fait l'hypothese qu'on peut utiliser le principe de l'inertie. Pensez-vous qu'elle ait raison de faire cette hypothese?justifier

Pour Matthieu deux forces seules s'exercent sur la goutte: le poids et la poussée d'Archimède.Marie n'est pas d'accord et pense que la poussée d'Archimède ne peut compenser le poids de la goutte.Determiner les caractéristiques de la poussée d'Archimède qui s'exerce sur la goutte d'eau immergée dans l'huile.Rédiger le raisonnement

pourriez vous m'expliquer ce qu'est la poussée d'Archimède s'il vous plait?


Matthieu est convaincu.Il suggère donc l'existence d'une autre force liée au mouvement de la goutte d'eau dans l'huile.Que pouvez vous dire de cette force (direction,sens...)

Marie aimerait savoir quels paramètres dépend de cette force.Matthieu suggère de remplacer l'huila par l'eau et la goutte par une bille d'acier.En faisant l'expérience,ils constatent que la vitesse de la bille dans l'eau est plus grande que celle de la goutte.Pour Matthieu,ce résultat est normal car l'eau ''résiste'' moins au mouvement que l'huile.Marie lui dit qu'il ne peut le déduire de cette expérience.Montrer qu'elle a raison

j'espère ne pas trop en avoir demandé.Je voudrais comprendre ce qui m'est demandé pour effectué le travail s'il vous plait aidez moi pourriez vous m'aider par des exemples pour que je comprenne mieu?
SoS(9)
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Message par SoS(9) » sam. 12 avr. 2008 15:02

Une valeur numérique se distingue d'une expression littérale: l'expression littérale ne contient que des lettres, chaque lettre correspond à une valeur numérique, c'est à dire un nombre (entier, rationnel, décimal ou réel). En ce qui concerne la valeur numérique de la vitesse trouvée par Marie, observez le nombre de chiffres significatifs de cette valeur: il y en a 5! Or, pour calculer cette valeur, Marie a effectué un calcul (une vitesse s'obtient en faisant le quotient d'une distance par un temps). Le résultat du calcul ne peut contenir plus de chiffres significatifs que les nombres qui ont servi au calcul. Regardez les chiffres significatifs des distances parcourues et des temps de parcours et vous trouverez la raison pour laquelle le professeur a indiqué que le résultat de Marie était inexact.
Pour la question suivante (utilisation du principe de l'inertie): quelle doit être la nature du mouvement et de la trajectoire pour pouvoir appliquer le principe de l'inertie?
Je vous propose donc de réfléchir à ces deux points dans un premier temps, nous parlerons de la poussée d'Archimède ensuite, si vous le voulez bien.
Les renseignements fournis vous ont-ils été utiles?
Invité

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Message par Invité » dim. 13 avr. 2008 13:22

bonjour, est-ce que la valeur numérique est 7? pour le résultat de Marie il s'agit de 10/7=1,4285? mais pourquoi le résultat de Marie était faux? je ne parviens pas à le justifier,ensuite pour utiliser le principe de l'inertie : pour un observateur terrestre tous corps persévere dans son état de repos ou de mouvement rectiligne et uniforme si les forces qui s'exercent sur lui se compensent et réciproquement. dc pour que Marie puisse utiliser le principe de l'inertie il faut que Marie prouve que la vitesse est constante et le mouvement est uniforme?
SoS(4)

Message par SoS(4) » dim. 13 avr. 2008 14:37

Commencez par bien relire la réponse qui vous a été faite par mon collègue SoS(9) : une valeur numérique correspond à un nombre. Ici, apparemment, la valeur numérique demandée est celle de la vitesse. Le résultat de Marie n'était pas "faux" mais "incorrect" : il suffit de regarder votre calcul et d'observer le nombre de chiffres significatifs données par Marie pour comprendre pourquoi ce résultat est incorrect.

Pour le principe d'inertie, il y a deux façons de l'appréhender (en considérant que l'étude est faite dans un référentiel galiléen) :
- soit le mouvement est rectiligne uniforme et on en déduit que la somme des forces appliquées au système est nulle,
- soit la réciproque : on sait que la somme des forces est nulle et on en déduit que le système est en mouvement rectiligne uniforme ou au repos.
Il semble que l'on soit dans le premier cas donc à vous de voir ce que cela donne au niveau des forces appliquées à la bulle.

Continuer de réfléchir à l'aide de ces indications, revoyez bien votre cours et n'hésitez pas à nous recontacter si besoin.
Invité

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Message par Invité » lun. 14 avr. 2008 15:56

bonjour,je ne comprends toujous pas la valeur numérique pour le résultat de Marie j'effectue le calcul mais le résultat n'est pas le meme 40/28=1,4285 je n'obtiens pas 1,3793 aidez moi s'il vous plait
SoS(4)

Message par SoS(4) » lun. 14 avr. 2008 16:54

Bonjour,

Je pense que le problème n'est pas au niveau du résultat numérique lui-même mais du nombre de chiffres significatifs de ce résultat.

Pour ce qui est de la valeur obtenue par Marie, on peut supposer qu'elle a tracé la courbe donnant la distance parcourue en fonction du temps d = f(t) et qu'elle a ensuite cherché à déterminer (avec une méthode non indiquée dans le texte) le coefficient directeur de la droite obtenue, qui correspond à la vitesse de la bulle.

Même si vous n'avez pas exactement la même valeur, cela ne semble pas être ici l'objet du problème : le résultat de Marie et le votre sont "incorrects" car ils ne comportent pas le bon nombre de chiffres significatifs.
Si votre calcul est (comme vous l'indiquez) : 40/28, avec combien de chiffres significatifs devez-vous donner votre résultat ?

J'espère vous avoir aidé, n'hésitez pas à nous recontacter si besoin.
Invité

des forces qui se compensent

Message par Invité » jeu. 17 avr. 2008 17:19

bonjour j'aurais besoin d'aide pour ces questions s'il vous plait j'ai résolu les précédentes.Pour Matthieu deux forces seules s'exercent sur la goutte: le poids et la poussée d'Archimède.Marie n'est pas d'accord et pense que la poussée d'Archimède ne peut compenser le poids de la goutte.Determiner les caractéristiques de la poussée d'Archimède qui s'exerce sur la goutte d'eau immergée dans l'huile.Rédiger le raisonnement

pourriez vous m'expliquer ce qu'est la poussée d'Archimède s'il vous plait?


Matthieu est convaincu.Il suggère donc l'existence d'une autre force liée au mouvement de la goutte d'eau dans l'huile.Que pouvez vous dire de cette force (direction,sens...)

Marie aimerait savoir quels paramètres dépend de cette force.Matthieu suggère de remplacer l'huila par l'eau et la goutte par une bille d'acier.En faisant l'expérience,ils constatent que la vitesse de la bille dans l'eau est plus grande que celle de la goutte.Pour Matthieu,ce résultat est normal car l'eau ''résiste'' moins au mouvement que l'huile.Marie lui dit qu'il ne peut le déduire de cette expérience.Montrer qu'elle a raison
SoS(9)
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Message par SoS(9) » sam. 19 avr. 2008 12:21

Quel est exactement votre question? Savoir ce que représente la poussée d'Archimède? Lorsque vous disposez un solide (une bille par exemple) dans un fluide (un gaz ou un liquide), cette bille est soumise à une force exercée par le fluide appelée poussée d'Archimède. Comme les autres forces, cette poussée d'Archimède est caractérisée par quatre points:
- la direction de la force: verticale
- le sens: du bas vers le haut
- point d'application: le centre de gravité du solide immergé (si tout le solide est immergé, ce qui est le cas dans votre exercice, alors le centre de gravité du solide immergé coïncide avec le centre de gravité du solide)
- l'intensité: elle est égale au poids du volume de fluide déplacé

Si tout le solide est immergé, le volume de fluide déplacé est égal au volume du solide lui même. Il convient donc ensuite de calculer le poids (P=mg) de ce volume de fluide: pour cela, on fait appel à la masse volumique du fluide (ro ou mu) et donc au volume du fluide déplacé. La masse volumique du fluide permet de calculer la masse du volume de fluide déplacé et ensuite de calculer le poids.

La réponse vous a t-elle permis de progresser dans la compréhension de l'exercice? N'hésitez pas à nous recontacter.
Invité

Re: des forces qui se compensent

Message par Invité » sam. 3 janv. 2009 18:40

j'ai le même énoncé, mais j'ai un problème a la question 6: Mathieu est convaincu. Il suggère donc l'existence d'une autre force liée au mouvement de la goutte d'eau dans l'huile. que pouvez-vous dire de cette force (direction, sens...)?
mais pourtant il n'y que 2 force, le poids et la poussée, je ne voit pas quel serai la 3éme
SoS(6)

Re: des forces qui se compensent

Message par SoS(6) » sam. 3 janv. 2009 18:54

Evidemment si vous partez du principe "il n'y a que deux forces", ça va être difficile de répondre au problème...

Il faut prendre le problème avec pragmatisme et surtout éviter les "a priori". Le mouvement est il rectiligne uniforme ? si oui, qu'est ce cela implique au niveau des forces qui s'exercent sur la goutte ? Les forces poids et poussée d'Archimède se compensent-elles ? Conclusion....

Suivez ce raisonnement pas à pas vous arriverez à la conclusion qui s'impose.

Bon courage


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