Lors de l’enregistrement de la chute libre d’une bille, on a déterminé sa vitesse de chute v à différentes altitudes z repérées sur un axe (Oz) verticale dirigé vers le haut.
L’origine O est sur le sol.
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z (en cm) |
233 |
224 |
203 |
171 |
130 |
78 |
17 |
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v (en m / s) |
0,86 |
1,60 |
2,58 |
3,56 |
4,57 |
5,59 |
6,55 |
1. Tracer v en fonction de z, puis v2 en fonction de z en mètre.
2. Bonne relation :
a. Laquelle de ces deux relations peut-on écrire v2 = −19,5 . z + 46,3 ou v = a’. z + b’ ?
b. Déterminer graphiquement la vitesse à l’altitude z = 0.
c. Déterminer graphiquement l’altitude z0 à laquelle la bille a été lâchée sans vitesse initiale.
d. Déterminer alors les valeurs de a et b. Préciser leurs unités.
e. Comparer | a | et l’intensité de la pesanteur g = 9,8 m / s 2.
3. Bille et énergie :
a. La bille ayant une masse m = 25 g , calculer son énergie cinétique EC (A) à l’altitude zA = 233 cm et EC (B) à l’altitude zB = 17 cm .
b. Calculer le travail WAB du poids de la bille entre ces deux altitudes.
c. Comparer la variation d’énergie cinétique EC (B) - EC (A) et le travail du poids W AB.