Ref: P1.3.4.5
P1.3.4.5 Troisième axiome de Newton et lois du choc
Tracé et évaluation avec deux capteurs à ultrasons et CASSY
Dans l'expérience P1.3.4.5, il s'agit de mesurer les distances que parcourent deux chariots pendant un choc élastique ou inélastique.
Ceci est réalisé avec deux capteurs à ultrasons.
Les diagrammes v(t) et a(t) sont déterminés à l'aide du Sensor-CASSY.
Les forces F1(t) et F2(t) résultent des accélérations v1(t) et v2(t) calculées et des masses m1 et m2 des chariots.
On confirme que F1(t) = -F2(t) pendant le choc.
Il s'ensuit la conservation de la quantité de mouvement pendant toute la durée du choc :
+ = + = + F2(t))dt = 0
On observe par ailleurs le déplacement du centre d'inertie s3(t) et on montre que la vitesse v3(t) du centre d'inertie ne varie pas pendant le choc.
Il y a donc une alternative pour la conservation de la quantité de mouvement pendant toute la durée du choc :
v3 = (m1 · v1 + m2 · v2) / m1 + m2 = p / m1+ m2 = const.
Équipement comprenant :
1 337 130 Rail 1,5 m
2 337 110 Chariot pour rail
1 337 114 Masses additionnelles, paire
1 337 473 Ressort de choc, souple
1 524 013 Sensor-CASSY 2
1 524 220 CASSY Lab 2
2 524 0701 Capteur de déplacement à ultrasons S
2 501 11 Câble rallonge, à 15 pôles
2 301 25 Bloc de noix
4 340 89 Coupleur enfichable 4 mm
1 En complément : PC avec Windows XP/Vista/7/8/10 (x86 ou x64)
Ceci est réalisé avec deux capteurs à ultrasons.
Les diagrammes v(t) et a(t) sont déterminés à l'aide du Sensor-CASSY.
Les forces F1(t) et F2(t) résultent des accélérations v1(t) et v2(t) calculées et des masses m1 et m2 des chariots.
On confirme que F1(t) = -F2(t) pendant le choc.
Il s'ensuit la conservation de la quantité de mouvement pendant toute la durée du choc :
+ = + = + F2(t))dt = 0
On observe par ailleurs le déplacement du centre d'inertie s3(t) et on montre que la vitesse v3(t) du centre d'inertie ne varie pas pendant le choc.
Il y a donc une alternative pour la conservation de la quantité de mouvement pendant toute la durée du choc :
v3 = (m1 · v1 + m2 · v2) / m1 + m2 = p / m1+ m2 = const.
Équipement comprenant :
1 337 130 Rail 1,5 m
2 337 110 Chariot pour rail
1 337 114 Masses additionnelles, paire
1 337 473 Ressort de choc, souple
1 524 013 Sensor-CASSY 2
1 524 220 CASSY Lab 2
2 524 0701 Capteur de déplacement à ultrasons S
2 501 11 Câble rallonge, à 15 pôles
2 301 25 Bloc de noix
4 340 89 Coupleur enfichable 4 mm
1 En complément : PC avec Windows XP/Vista/7/8/10 (x86 ou x64)
Sciences > Physique > Expériences pour le supérieur > Mécanique > Mouvements de translation de la masse ponctuelle > Conservation de l'impulsion
Formations > CPGE > Mecanique
