Physique: Chute Parabolique

Study Notes

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.