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20 décembre 2011 2 20 /12 /décembre /2011 12:59

 

 

 

C'est quoi la méca? Pardon, la ME-CA-NI-QUE DU POINT ça s'appelle.

 

Hé bien, c'est un grand mot pour dire qu'on va étudier les objets et leurs mouvements. Les objets vont s'appeler des "solides" ( contrairement aux fluides qui eux ont une mécanique toute spécifique qui s'appelle, j'vous l'donne dans l'mille Emile, la "Mécanique des Fluides" )  Alors ça veut pas dire qu'ils sont solides, genre costauds, mais que ce sont des objets "indéformables".

 

Le problème c'est qu'un objet, c'est un truc en 3D, constitué d'une infinité de points sur sa surface, à l'intérieur... On ne sait pas étudier ( à ce niveau) le mouvement d'une infinité de points en même temps. Alors, on va considérer 1 seul point. Pas le plus important, il n'y a pas de notion d'importance là-dedans, non, mais le plus " représentatif" de l'objet. On l'appelle son centre de gravité ( tiens , ca vous rappelle pas un truc? triangles, médianes, barycentres, tout ça...)

 

Ce qu'on fait en 1°S en mécanique....

 

Le contenu du programme de 1°S est assez expérimental.

En général on commence par une expérience du genre illustrée ci-dessous, et on dessine la trajectoire du palet une fois lancé. A partir de cette trajectoire, on va dessiner les vecteurs vitesses et les vecteurs accélérations. Pourquoi faire? Ben parce qu'on vous le demande !! Et aussi parce que, grâce à l'échelle donnée par l'énoncé ( par ex, 1 m/s pour 1 cm), vous pourrez retrouver la valeur d'une vitesse en un point donné.

 

Mobile-autoporteur.jpg

Mobile autoporteur. Le solide lancé sur le plan horizontal trace un point désignant sa position tous les Δt.

 

 

Allez on s'y met, sur un exercice type :

 

On représente ici la trajectoire d'un solide ( celui de l'expérience illustrée ci-dessus). Chaque point est tracé tous les 50 ms ( on appelle cela le pas de temps, Delta t, qui s'écrit Δt ). Le dessin est fait en taille réelle.

 

1) tracer le vecteur vitesse en M1,M2, M3

 

 

 

mobileautoporteur001.jpg

Trajectoire du mobile. Le rapprochement des points en fin de trajectoire montre bien que la vitesse diminue.
Ya donc intérêt à retrouver ce résultat par le calcul....


Echelle de tracé : 1 cm pour 0,1 m.s-1

 

Pour calculer une vitesse instantanée (c'est à dire à un moment précis, ce qui diffère de la vitesse moyenne), on mesure la corde qui joint le point précédent du point suivant, et on divise par 2Δt (puisqu'il a 2 pas de temps pour parcourrir par exemple le chemin de M0 à M2).

 

Calcul de la vitesse en M1 :
vitInst005.jpg

 

Calcul de la vitesse en M2 :
vitInst005_2.jpg

 

 

 

 

Calcul de la vitesse en M3 :
vitInst005_2_2.jpg

 

Pour tracer le vecteur vitesse, on part du point de calcul et on trace un vecteur parallèle à la corde, et dont la longueur est calculée en fonction de l'échelle donnée.

 

Résultats pour ma construction :  VM1 : 6 cm,  VM2 : 5,4 cm,  VM3 : 4,8 cm

 

2) Tracer le vecteur accélération en M2

 

Par définition, l'accélération est une variation de vitesses :
mobileautoporteur2002-copie-1.jpg

Donc pour calculer a3 :

mobileautoporteur2002_2.jpg

d'où :
mobileautoporteur2002_2_2.jpg

Maintenant, traçons le vecteur a3 :

On rappelle que  :

mobileautoporteur2002_2.jpg

Donc a3 est l'addition de v3 et de -v2.

Il faut donc construire v3 et l'opposé de v2, et les additionner par construction.

 

mobileautoporteur3003.jpg

Il faut se rappeler la règle du parallélogramme, du coup...

 

Nous n'avons pas donné d'échelle de construction pour les accélérations, donc il est possible de laisser le vecteur tel que dessiné en rouge.

 

 

CAPITO ?

 

Bon, la prochaine fois, on se plonge dans les équations horaires, les dérivées secondes, les équations de trajectoires....

 

Bref la prochaine fois on va voir s'qui s'passe en Mécanique en Terminale S !

 



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Published by Joséphine - dans Physique 1°S
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commentaires

Stepa13 03/01/2012 09:08

Bonjour, merci pour ce chapitre, en fait je me rends compte que j'avais rien compris du tout à ce chapitre. Mais est ce que vous pourriez parler de la methode ou on projette sur les axes avec des
cos et des sin ?

Joséphine 03/01/2012 09:09



Merci ! Oui, je vais tenter de faire ça cette semaine! Cela s'appelle la méthode analytique !