Chapitre 2 Analyse de l’activité 3  Modèle des lois de la mécanique appliqué à un jouet retenu par un fil

Enoncé 

On lance maintenant un petit véhicule roulant accroché à un fil. Le fil est d'abord détendu puis se tend. On néglige les frottements.

1°. Faire un schéma des forces qui s'exercent sur le véhicule avant que le fil soit tendu 

Faire un schéma des forces qui s'exercent sur le véhicule après que le fil soit tendu 

2°. Étude du mouvement Décrire les deux phases du mouvement.

Un logiciel de simulation a permis de tracer la trajectoire et différentes positions du véhicule à des intervalles de temps réguliers. Les frottements n'ont pas été simulés. Le résultat est fourni ci-dessous. L’échelle est égale à 1 et la durée entre deux positions successives est de 64 ms.

3°. Tracer un vecteur vitesse du véhicule en un point de la première partie de trajectoire.

4°. Tracer deux vecteurs vitesse en deux points différents de la deuxième phase de la trajectoire.

5°. Somme des forces et mouvement

Le logiciel de simulation permet de tracer précisément la vitesse en chaque point. Le résultat est fourni dans le document distribué.

a) Tracer à partir de la position 6, le vecteur "variation de vitesse" v entre les positions 5 et 7 : v = v7 - v5

b) Indiquer le sens et la direction du vecteur "somme des forces" à la position 6.

c) Comparer la direction et le sens des deux vecteurs "variation de vitesse" et "somme des forces" et vérifier que ceci généralise la conclusion de l'activité 2.