Dynamique
Application de la deuxième loi de Newton

L'animation suivante est celle d'un bloc de masse M reliée à un bloc suspendu de masse m par une corde de masse négligeable. Le coefficient de frottement cinétique entre la masse M et le plan horizontal est mc et la corde glisse sans frottement sur le bord arrondi de la table.

Vous pouvez faire varier les masses M et m ainsi que le coefficient de frottement cinétique en modifiant la valeur inscrite (validez chaque changement en appuyant sur la touche «Enter» de votre clavier). Pour changer la valeur de s, faites glisser le curseur «LS» en utilisant la souris.

Avec les réglages par défaut de l'animation, le bloc M met 3,209 s pour parcourir 0,500 m (appuyez sur le bouton «Départ»). Le point rouge indique la position de l'avant du bloc M (sur le montage ainsi que sur le graphique).

Vous pouvez enregistrer les différents résultats obtenus pour s et t dans le tableau «Data» (pour des valeurs constantes des paramètres M, m et  mc).

L'accélération gravitationnelle a comme valeur g = 9,81 m/s2.

Si vous éprouvez des difficultés avec l'animation, rechargez la page.

Exercices

1. Quelle est la relation entre s, t et l'accélération a ? Vous devez considérer l'accélération constante et la vitesse initiale nulle.

2. Si le frottement cinétique est nul, exprimez l'accélération en fonction de m, M et g.

3. En tenant compte du frottement, exprimez l'accélération en fonction de m, M, g et mc.

4. L'accélération est-elle directement proportionnelle à la masse suspendue ?

5. Si M = 50 g et m = 10 g, quelle doit être la valeur du coefficient de frottement cinétique pour que l'accélération soit égale à 1,0 m/s2 ?

Merci à Walter Fendt et Yves Weiss
URL: http://home.a-city.de/walter.fendt/physfra/n2loi.htm
© Walter Fendt
© Traduction: Yves Weiss

 

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/rfoy
(1998-2009) La physique en ligne