Mouvement rectiligne
Présentation :
Dans
les collections de physique, pour effectuer l'étude des mouvements rectilignes,
on trouve la règle à coussin d'air qui permet de supprimer
pratiquement tous les frottements.
C'est un profilé rectiligne
de section carrée en aluminum . Une turbine injecte de l'air dans le
profilé dont la partie supérieure est perforée de multiples
trous. Les mobiles placés sur le profilé sont en sustentation
et se déplacent donc sans frottements. Des détecteurs de passage
(cellules à photorésistances) commandent un chronomètre
électronique. L'applet simule ce dispositif qui est aussi utilisé
pour l'étude des collisions à une dimension.
L'applet :
Le bouton
[Départ] permet de lâcher le mobile sans vitesse initiale
à l'abscisse x = 50 cm. Pour modifier la position des détecteurs
de passage placer le curseur de la souris sur l'image du détecteur
puis glisser la souris.
Mouvement
uniforme.
Le mobile est relié par un fil à une masse
qui tombe en chute libre. On lâche le mobile (courbe en bleu) et après
quelques instants (courbe en rouge), on coupe le fil avec une flamme. Le
mobile n'est plus soumis à aucune force.
Que constatez-vous ? Vérifier
en modifiant la position des détecteurs que la vitesse du mobile est
constante.
Remarque : Après la coupure
du fil, ma représentation de celui-ci n'est sans doute pas très
réaliste mais elle permet de visualiser la différence entre le
mouvement de la masse et celle du mobile.
Mouvement uniformément accéléré
Le
mobile est relié par un fil à une masse qui tombe en chute libre.
On lâche le mobile à l'abscisse x = 50 cm. Montrer modifiant la
position des détecteurs que le mobile (et la masse) a une accélération
constante. Déterminer sa valeur.
Remarque :
Si vous placez le premier détecteur à l'abscisse x = 50 cm (vitesse
initiale est donc nulle), vous pourrez constater que la relation x = 1/2. g
.t2 est très mal vérifiée. Ceci est dû
aux erreurs d'arrondis imposées par la représentation graphique.
(il faut environ 3/100 de seconde au mobile pour franchir le premier pixel)
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