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Mécanique
TP n°2: Chute d'une goutte et principe d'inertie
Objectifs: Exploiter le principe d'inertie ou sa contraposée pour en déduire des informations soit sur
la nature du mouvement d'un système modélisé par un point matériel, soit sur les forces.
Une goutte de permanganate de potassium qui tombe dans l'huile est soumise aux forces suivantes :
son poids et une force exercée par l'huile sur la goutte. Cette force se compose elle-même de la
poussée d'Archimède (doc. 3) et d'une force de frottements.
➜Quelle relation existe-t-il entre ces forces lors de la chute de la goutte?
Doc.1: matériel disponible
Le logiciel Latis-pro
Une vidéo montrant la chute d'une
goutte dans l'huile : « TPTSEul1.avi >>
Une notice d'utilisation du logiciel
Doc.3: La poussée d'Archimède
La poussée d'Archimède est la force que subit
un objet plongé dans un fluide. Pour une goutte
immergée, la poussée d'Archimède notée II est
caractérisée de la façon suivante :
Direction: verticale.
Sens: vers le haut
2nd-2021/2022
Doc.2: Principe d'inertie
Si les forces qui s'exercent sur un corps se
compensent, soit ce corps est immobile, soit il a un
mouvement rectiligne uniforme.
Intensité : II = pxVx g avec pla
masse volumique du fluide en kg.m-³;
V le volume de la goutte en m³; g
l'intensité de la pesanteur terrestre en
N.kg-¹.
Données
Doc.4: Poids
À proximité de la surface d'un astre tel que la
Terre, tout corps de masse m est soumis à une
force dite de pesanteur. C'est cette force, aussi
appelée poids, qui est à l'origine de la chute
des objets.
Le poids peut être modélisé par un vecteur P
ayant pour caractéristiques :
Direction: verticale
Sens vers le bas
Valeur : P = m x g exprimée en
newton (N), avec m la masse en kg et g
l'intensité de la pesanteur terrestre en
N.kg-¹.
Volume d'une goutte : V = 0,05 mL;
Masse volumique de l'huile : Phuile = 920 kg. m³;
Masse volumique du permanganate de potassium: Pperm = 1010 kg. m³;
Intensité de pesanteur sur Terre: g = 9,81 m. s2 (ou N. kg-¹).
Point maths
Le principe d'inertie est une implication du type : si A alors B. On appelle alors contraposée
l'implication : si non(B) alors non(A)
Trav
