Physique Premières C et D - Mécanique

Energie mécanique: non conservation au cours du mouvement d’une balle de ping pong*

Mouvement d’une balle de ping pong : étude énergétique (TP)

 

 

1-OBJECTIFS :

1-Mise en œuvre d’une activité expérimentale avec l’outil informatique: utilisation d’ un logiciel de pointage et d’un tableur pour exploiter les mesures.

2-Faire une étude de l’énergie mécanique.

 

 

2-ETUDE EXPERIMENTALE :

a- Pointage image par image du mouvement ( avec Avimeca) :

Il s’agit d’étudier le mouvement d’une balle de ping- pong à partir d’un clip vidéo de l’auteur préenregistrée dans le fichier vidéos de la médiathèque. (Le chien s’appelle OLA ! ).

L’auteur a choisi l’image n° 9 comme origine des dates (t=0). C’est l’instant où la balle quitte la main de l’opérateur.

Dans l’index étalonnage choisir l’origine O : c’est la position de la balle à t=0 .L’image de la balle est un peu floue à cet instant car la vitesse de la balle est maximum. Prendre la loupe pour faire un pointage plus précis !

Choisir l’échelle : Cliquer pour cela entre le haut et le bas de l’ouverture de la porte,

la hauteur est de 2,25m . Indiquer cette valeur dans la fenêtre réservée à cet effet.

Le pointage est alors terminé.

Pour refaire la manipulation, cliquer sur le lien ci-dessous et charger la vidéo n°16:

Dossier de clips vidéos avec logiciels de pointage

Transférer les mesures dans un tableur pour exploitation :

(L’auteur a utilisé le logiciel REGRESSI , Un transfert direct est possible d’Avimeca vers Regressi . En l’absence de ce dernier, le transfert vers le « presse papier » de votre ordinateur permet de récupérer les mesures dans le tableur Excel .

 

 

b-diagrammes des énergies (dans Excel ou Regressi)

 

On récupère les 3 colonnes d’Avimeca dans le tableur.(colonnes en jaune dans le document Excel situé plus bas)

Demander le calcul des vitesses horizontale vx et verticale vy ainsi que la valeur de la vitesse v= (vx2+vy2)0.5.

Calculer ensuite l’énergie cinétique : Ec=1/2mv2 .

…puis l’énergie potentiel de pesanteur : Ep=mgy

….et enfin l’énergie mécanique :Em=Ep+Ec

La masse de la balle est de

 

 

 

 

Nous constatons que Em est une fonction décroissante de t .

L’énergie mécanique Em ne se conserve pas au cours du mouvement. Les frottements ne sont donc pas négligeables.

 


Last modified: Thursday, 17 December 2015, 11:30 AM
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