Mouvement circulaire uniforme
Modérateur : moderateur
Mouvement circulaire uniforme
Bonjour et bonne année !!
Voila, pendant les vacances, j'ai un dm a rendre en physique et je bloque totalement sur un exercice qui a l'air plutôt simple.
Voila l'énoncé : la chronophotographie suivante est celle du mouvement d'une bille modélisée par son centre d'intertie, les positions sont séparées de t=40ms
echelle : 1cm sur le doc représente 4cm dans la réalité.
1) calculer les valeurs de v5 et v7 de la vitesse du point g au position 5 et 7
2) calculer la valeur de l'accélération à la position 6, puis tracer le vecteur a6
3) qualifier le mouvement de G
Pour la 1) j'ai mis que la vitesse était partout la meme et valait 0,6m/s en faisant d/2t, avec d la distance séparant deux points mais je ne suis pas du tout sur..
Voila, pendant les vacances, j'ai un dm a rendre en physique et je bloque totalement sur un exercice qui a l'air plutôt simple.
Voila l'énoncé : la chronophotographie suivante est celle du mouvement d'une bille modélisée par son centre d'intertie, les positions sont séparées de t=40ms
echelle : 1cm sur le doc représente 4cm dans la réalité.
1) calculer les valeurs de v5 et v7 de la vitesse du point g au position 5 et 7
2) calculer la valeur de l'accélération à la position 6, puis tracer le vecteur a6
3) qualifier le mouvement de G
Pour la 1) j'ai mis que la vitesse était partout la meme et valait 0,6m/s en faisant d/2t, avec d la distance séparant deux points mais je ne suis pas du tout sur..
Re: Mouvement circulaire uniforme
Bonne année à vous aussi Sam.
Pour calculer la vitesse lorsque la bille passe à la position 5, il faut mesurer la distance du plus petit intervalle qui encadre la position 5.
Donc la distance qui sépare le point marquant la position 4 du point marquant la position 6 et pas celle séparant deux points successifs.
Attention à l'échelle.
La durée correspond à celle qu'il faut à la bille pour aller de la position 4 à la position 6 et il s'agit bien 2t (80 ms).
Je ne peux vérifier vos mesures ni vos calculs. Quelle mesure avez-vous obtenue pour la distance sur l'enregistrement séparant les positions 4 et 6 ? Quelle est donc la distance réelle (tenir compte de l'échelle) ?
Vous avez raison d'écrire que la valeur de la vitesse reste la même (on parle de vitesse uniforme).
Si vous ne souhaitez pas répondre à la question 3 avant la question 2.
Vous devez tracer les vecteurs vitesses lorsque la bille passe à la position 5 et à la position 7. CHOISIR UNE ÉCHELLE POUR REPRÉSENTER CES VECTEURS.
Ensuite tracer le vecteur \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } } =\overrightarrow { { V }_{ 7 } } -\overrightarrow { { V }_{ 5 } }\).
Déterminer ensuite la valeur de ce vecteur en le mesurant.
Rappel de cours : a valeur de l'accélération correspond au rapport \({ a }_{ 6 }=\frac { \Delta { V }_{ 6 } }{ \Delta t }\) ou \(\Delta { V }_{ 6 }\) est la valeur du vecteur \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) et \(\Delta t\) la durée pour que la bille aille de la position 5 à la position 7
Rappel de cours la valeur du vecteur
1) calculer les valeurs de v5 et v7 de la vitesse du point g au position 5 et 7
Rappel : la vitesse s'exprime en m/s (cette grandeur est donc le rapport d'une distance sure une durée).Pour la 1) j'ai mis que la vitesse était partout la meme et valait 0,6m/s en faisant d/2t, avec d la distance séparant deux points mais je ne suis pas du tout sur..
Pour calculer la vitesse lorsque la bille passe à la position 5, il faut mesurer la distance du plus petit intervalle qui encadre la position 5.
Donc la distance qui sépare le point marquant la position 4 du point marquant la position 6 et pas celle séparant deux points successifs.
Attention à l'échelle.
La durée correspond à celle qu'il faut à la bille pour aller de la position 4 à la position 6 et il s'agit bien 2t (80 ms).
Je ne peux vérifier vos mesures ni vos calculs. Quelle mesure avez-vous obtenue pour la distance sur l'enregistrement séparant les positions 4 et 6 ? Quelle est donc la distance réelle (tenir compte de l'échelle) ?
Vous avez raison d'écrire que la valeur de la vitesse reste la même (on parle de vitesse uniforme).
Il est préférable de répondre à cette question avant la suivante. La vitesse est uniforme, vous l'avez montré précédemment, la trajectoire est circulaire, donc le mouvement est …3) qualifier le mouvement de G
Rappel : pour un mouvement circulaire et uniforme l'accélération est centripète (dirigé selon le rayon et orienté vers le centre de la trajectoire) et à pour valeur \(a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R }\) où vV est la valeur de la vitesse et R le rayon de la trajectoire.2) calculer la valeur de l'accélération à la position 6, puis tracer le vecteur a6
Si vous ne souhaitez pas répondre à la question 3 avant la question 2.
Vous devez tracer les vecteurs vitesses lorsque la bille passe à la position 5 et à la position 7. CHOISIR UNE ÉCHELLE POUR REPRÉSENTER CES VECTEURS.
Ensuite tracer le vecteur \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } } =\overrightarrow { { V }_{ 7 } } -\overrightarrow { { V }_{ 5 } }\).
Déterminer ensuite la valeur de ce vecteur en le mesurant.
Rappel de cours : a valeur de l'accélération correspond au rapport \({ a }_{ 6 }=\frac { \Delta { V }_{ 6 } }{ \Delta t }\) ou \(\Delta { V }_{ 6 }\) est la valeur du vecteur \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) et \(\Delta t\) la durée pour que la bille aille de la position 5 à la position 7
Rappel de cours la valeur du vecteur
Re: Mouvement circulaire uniforme
Oui, donc pour la question 3) le mouvement est circulaire uniforme
Pour la 2 je mesure la distance séparant les points 4 et 6 avec ma règle et je trouve 2,1 cm soit 8,4 cm réel (1cm mesuré = 4cm réel), du coup, je fais (8,4*10^-2)/2t pour connaitre la vitesse de V5?
Pour la 2 je mesure la distance séparant les points 4 et 6 avec ma règle et je trouve 2,1 cm soit 8,4 cm réel (1cm mesuré = 4cm réel), du coup, je fais (8,4*10^-2)/2t pour connaitre la vitesse de V5?
Re: Mouvement circulaire uniforme
C'est cela mais avant d'effectue le rapport n'oubliez pas de convertir 2t =80 ms = ……… s
Re: Mouvement circulaire uniforme
Oui, on a donc (8,4*10^-2)/(80*10^-3)=1.05m/s pour V5, et c'est donc la même chose pour v7 puisque le mouvement est circulaire uniforme ?
Re: Mouvement circulaire uniforme
Et je trouve ca un peu bizarre de mesurer la distance entre les points 4 et 6 pour connaitre la vitesse de V5 alors que le mouvement est circulaire, la distance que les sépare n'est pas la distance parcouru puisque c'est une droite non ?
Re: Mouvement circulaire uniforme
Je suis d'accord avec ce calcul et avec votre conclusion au sujet de v7.Oui, on a donc (8,4*10^-2)/(80*10^-3)=1.05m/s pour V5, et c'est donc la même chose pour v7 puisque le mouvement est circulaire uniforme ?
Je comprends votre interrogation, mais vous devez savoir que le résultat d'une mesure est toujours entacher d'incertitude. C'est inéluctable.Et je trouve ca un peu bizarre de mesurer la distance entre les points 4 et 6 pour connaitre la vitesse de V5 alors que le mouvement est circulaire, la distance que les sépare n'est pas la distance parcouru puisque c'est une droite non ?
Pour minimiser cette incertitude vous pouvez, au lieu de mesure la corde (le segment) G4G6, mesurer la corde G4G5 puis G5G6 et faire l'addition de ces deux mesures pour obtenir une meilleure (plus précise) mesure de la distance parcourue pour aller de la position 4 à la position 6.
Mais si la mesure est plus précise, elle n'en reste pas moins entacher d'une incertitude ne serait-ce que celle due au graduation de la règle (précision 1 mm) et celle due au positionnement de la règle pour faire la mesure.
Comment réduire l'incertitude ? Faire par exemple un autre enregistrement avec des durées "t" plus courtes.
Mais tel n'est pas l'objectif de cet exercice.
Avez-vous essayé de tracer les vecteurs \(\overrightarrow { { V }_{ 7 } }\) ; \(\overrightarrow { { V }_{ 5 } }\) et \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) pour déterminer d'une autre façon la valeur de l'accélération ?
Cela vous permettrez de retrouver la valeur que l'on peut déterminer avec le rapport :\(a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R }\).
Évidemment l'incertitude sur le résultat avec cette dernière méthode est moindre par rapport à celle nécessitant la construction des vecteurs.
Re: Mouvement circulaire uniforme
J'ai tracé delta v et il mesure 7,5cm ( en bleu) (en réalité il dépasse du dessin)
Re: Mouvement circulaire uniforme
Une fois qu'on a delta V6, comment déterminer l'accélération?
Re: Mouvement circulaire uniforme
Beau travail.
Lorsque vous avez tracé \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) vous mesurez sa longueur en cm et à l'aide de l'échelle que vous avez choisie pour représenter les vecteurs vitesses vous en déduisez la valeur de \(\Delta { V }_{ 6 }\) en m/s.
Vous devez savoir que \({ a }_{ 6 }=\frac { \Delta { V }_{ 6 } }{ \Delta t }\) où \(\Delta t\) est la durée pour aller de la position 5 à la position 7 c'est-à-dire 80 ms (0,08 s).
Le calcul est simple, il est probable que la valeur que vous allez déterminer par cette méthode soit différente de celle obtenue avec a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R } à cause des incertitudes sur les tracés des vecteurs sur le tracés de la différence \(\Delta { V }_{ 6 }\) et sur la mesure de \(\Delta { V }_{ 6 }\) ? j'espère que ces deux résultats sont quand même voisin.
Lorsque vous avez tracé \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) vous mesurez sa longueur en cm et à l'aide de l'échelle que vous avez choisie pour représenter les vecteurs vitesses vous en déduisez la valeur de \(\Delta { V }_{ 6 }\) en m/s.
Vous devez savoir que \({ a }_{ 6 }=\frac { \Delta { V }_{ 6 } }{ \Delta t }\) où \(\Delta t\) est la durée pour aller de la position 5 à la position 7 c'est-à-dire 80 ms (0,08 s).
Le calcul est simple, il est probable que la valeur que vous allez déterminer par cette méthode soit différente de celle obtenue avec a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R } à cause des incertitudes sur les tracés des vecteurs sur le tracés de la différence \(\Delta { V }_{ 6 }\) et sur la mesure de \(\Delta { V }_{ 6 }\) ? j'espère que ces deux résultats sont quand même voisin.
Re: Mouvement circulaire uniforme
J'ai que 1cm sur le doc vaut 4cm dans la réalité
je mesure delta v6=7,7cm
donc delta v6= 7,7*10^-2*4=0,308m/s mais en calculant a6 avec votre formule je tombe sur 3,85m/s-2
alors qu'avec a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R } je trouve 18,33m/s-2..
je mesure delta v6=7,7cm
donc delta v6= 7,7*10^-2*4=0,308m/s mais en calculant a6 avec votre formule je tombe sur 3,85m/s-2
alors qu'avec a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R } je trouve 18,33m/s-2..
Re: Mouvement circulaire uniforme
C'est trop différent.
Deux sources possibles d'erreurs.
La première.
Qu'avez-vous choisi pour la représentation des vecteurs vitesses 1 cm pour 1 m/s ? Je vous rappelle que le calcul que vous avez fait vous a donné pour la valeur de la vitesse environ 1 m/s.
Quelle est la longueur des vecteurs \(\overrightarrow { { V }_{ 5 } }\) et \(\overrightarrow { { V }_{ 7 } }\) sur votre schéma ?
S'ils font par exemple 3 cm (valeur que je donne au hasard car je suis incapable de mesurer ces vecteurs ) c'est que vous avez choisi comme échelle une longueur de 3 cm pour représenter un vecteur vitesse de valeur 1 m/s.
Maintenant que vous avez l'échelle vous pouvez déterminer quelle est la valeur en m/s du vecteur \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) dont vous avez mesuré la longueur (7,7 cm).
Refaire ces calculs avec ces nouvelles informations. J'espère que le résultats seront plus en accord.
La seconde.
Lorsque vous avez utilisé \(a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R }\) quelle est la valeur du rayon que vous avez mesuré ? Avez-vous pensez à l'échelle des distances
Deux sources possibles d'erreurs.
La première.
Mais cela c'est l'échelle des distances.J'ai que 1cm sur le doc vaut 4cm dans la réalité
Qu'avez-vous choisi pour la représentation des vecteurs vitesses 1 cm pour 1 m/s ? Je vous rappelle que le calcul que vous avez fait vous a donné pour la valeur de la vitesse environ 1 m/s.
Quelle est la longueur des vecteurs \(\overrightarrow { { V }_{ 5 } }\) et \(\overrightarrow { { V }_{ 7 } }\) sur votre schéma ?
S'ils font par exemple 3 cm (valeur que je donne au hasard car je suis incapable de mesurer ces vecteurs ) c'est que vous avez choisi comme échelle une longueur de 3 cm pour représenter un vecteur vitesse de valeur 1 m/s.
Maintenant que vous avez l'échelle vous pouvez déterminer quelle est la valeur en m/s du vecteur \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) dont vous avez mesuré la longueur (7,7 cm).
Refaire ces calculs avec ces nouvelles informations. J'espère que le résultats seront plus en accord.
La seconde.
Lorsque vous avez utilisé \(a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R }\) quelle est la valeur du rayon que vous avez mesuré ? Avez-vous pensez à l'échelle des distances
Remarque il a un pb de notation sur l'unité de l'accélération :1cm sur le doc vaut 4cm dans la réalité
il faut soit écrire 3,85 m/s^2 soit 3,85m*s^-2.3,85m/s-2
Re: Mouvement circulaire uniforme
1cm représente 0,20m/s (dans la consigne) pour les vecteur vitesse ainsi, j'en ai déduit qu'un vecteur vitesse mesure 5,5cm
Donc si j'ai un échelle de longueur de 5,5 cm pour représenter un vecteur vitesse de valeur 1,1 m/s.
Donc pour une longueur de 7,7cm la valeur du vecteur vitesse delta v6 vaut 1,54m/s et donc a6=1,54/40*2*10^-3= 19,25m.s-2 ?
J'ai mesuré comme rayon 1,5cm soit 6cm réel
Donc si j'ai un échelle de longueur de 5,5 cm pour représenter un vecteur vitesse de valeur 1,1 m/s.
Donc pour une longueur de 7,7cm la valeur du vecteur vitesse delta v6 vaut 1,54m/s et donc a6=1,54/40*2*10^-3= 19,25m.s-2 ?
J'ai mesuré comme rayon 1,5cm soit 6cm réel
Re: Mouvement circulaire uniforme
Donc les vecteurs \(\overrightarrow { { V }_{ 7 } } \quad et\quad \overrightarrow { { V }_{ 5 } }\) mesure sur votre schéma environ 5 cm.
Et vous avez mesuré pour \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) 7,7 cm ce qui donne environ 1,5 m/s.
Donc en divisant par 80 ms on arrive à environ 19,2 m/s^-2.
En utilisant \(a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R }\) on arrive à \(\frac { { 1,05 }^{ 2 } }{ 0,06 }\) on arrive à 18,4 m/s^-2.
Ce n'est pas si éloigné.
En effet l'écart relatif entre ces deux résultats vaut : \(\frac { 19,2-18,4 }{ 18,4 }\) c'est-à-dire est d'environ 4 %.
Vous avez donc fait des tracés relativement corrects, je note cependant que les vecteurs "verts" ne sont pas rigoureusement // aux vecteurs rouges, est-ce que c'est la raison de cette légère différence ? Sur la photo les vecteurs tracés en "verts" n'ont pas la même longueur que ce tracés en rouge. Est-ce une illusion d'optique ? De toute les façons ce n'est absolument pas l'objectif de l'exercice.
C'est un bon travail.
Et vous avez mesuré pour \(\overrightarrow { \Delta { V }_{ 6 } }\) 7,7 cm ce qui donne environ 1,5 m/s.
Donc en divisant par 80 ms on arrive à environ 19,2 m/s^-2.
En utilisant \(a=\frac { { V }^{ 2 } }{ R }\) on arrive à \(\frac { { 1,05 }^{ 2 } }{ 0,06 }\) on arrive à 18,4 m/s^-2.
Ce n'est pas si éloigné.
En effet l'écart relatif entre ces deux résultats vaut : \(\frac { 19,2-18,4 }{ 18,4 }\) c'est-à-dire est d'environ 4 %.
Vous avez donc fait des tracés relativement corrects, je note cependant que les vecteurs "verts" ne sont pas rigoureusement // aux vecteurs rouges, est-ce que c'est la raison de cette légère différence ? Sur la photo les vecteurs tracés en "verts" n'ont pas la même longueur que ce tracés en rouge. Est-ce une illusion d'optique ? De toute les façons ce n'est absolument pas l'objectif de l'exercice.
C'est un bon travail.
Re: Mouvement circulaire uniforme
Les vecteurs envoyé sur la photo on été fait à l'ordinateur, j'ai été plus précis sur ma copie :)
Bon, ben j'ai enfin fini cet exercice, merci beaucoup !
Bon, ben j'ai enfin fini cet exercice, merci beaucoup !