Physique: Chute Parabolique

Quel est l'objectif principal de la manipulation 4 ?

Quelle équation démontre la vitesse acquise par la bille au point de chute M1 ?

Quels matériaux sont utilisés dans l'expérience ?

Quelle doit être la condition pour la bille durant l'expérience ?

Quelle est la nature du mouvement de la bille selon les axes OX et OZ ?

Comment est mesurée la distance OM1 dans l'expérience ?

Quelle conséquence la variation de h a-t-elle sur la distance X1=OM1 lors des essais ?

Que représente la variable (H-h) dans les équations de conservation de l'énergie mécanique ?

Manipulation 4: Chute Parabolique

Objectif: Étudier le mouvement d'une bille lancée avec une vitesse initiale horizontale.
Matériel: Bille métallique, glissière.
Modèle théorique:
- La bille est lâchée du point A sur la glissière, sans vitesse initiale.
- Elle descend la glissière et acquiert une vitesse initiale horizontale au point Mo (position (X=0 ; Z=h)).
- Le mouvement de la bille est parabolique dans le référentiel (OX, OZ) du plan de travail jusqu'au point de chute M1 (X=X1 ; Z=0).
- La conservation de l'énergie mécanique permet de démontrer que la vitesse de la bille au point Mo est: V=√(2g(H-h)). (H-h) est la hauteur de la glissière.
- Le mouvement de la bille est uniforme suivant l'axe OX et uniformément accéléré suivant OZ.
- Les équations du mouvement sont:
  - X(t) = Vt
  - Z(t) = h - 1/2gt²
- L'équation de la trajectoire parabolique est Z(x) = h - gx²/2V².
Etude expérimentale:
- Choisir un point de lâchage fixe sur la glissière (vitesse initiale constante).
- Varier la hauteur de la glissière (h) et mesurer la distance horizontale OM1=X1 jusqu'au point de chute.
- Utiliser une feuille de papier carbone pour marquer le point de chute.
- Remplir un tableau avec les valeurs mesurées: h, X1, X², ΔX.
- Utiliser la conservation de l'énergie totale aux points Mo et M1 pour montrer que la vitesse finale de la bille est V²=Vz²+2gh=2Gh=2gH.

Ce quiz explore le mouvement d'une bille lancée horizontalement sur une glissière. Les participants étudieront la trajectoire parabolique ainsi que les équations qui régissent son mouvement. Les concepts de conservation de l'énergie et d'accélération sont également abordés.