CHOCS ; QUANTITÉ DE MOUVEMENT ; ÉNERGIE

CHOCS ; QUANTITÉ DE MOUVEMENT ; ÉNERGIE - TP

☞ remarque préalable : les palets à coussin d'air sont prévus pour (entre autres) l'étude des chocs, mais ceux-ci doivent tout de même ne pas être trop violents ; en particulier, il faut munir les palets de l'un des dispositifs prévus pour ce type d'étude (anneaux à ressorts, anneaux magnétiques, ou anneaux “velcro”).

Choc “à ressorts”

• On peut réaliser un choc entre deux palets mobiles munis d’anneaux à ressorts, pour ainsi (entre autres) :

tester la conservation (ou non) de $\overset{→}{p}$ total (selon que les frottements sont négligeables ou non) ;
tester la conservation (ou non) de $E_c$ totale (selon les frottements, le choc est-il élastique ? ) ;
tester si pour deux palets de même masse, dont le second est initialement immobile, les vitesse finales sont (ou non) orthogonales (selon les frottements) ;
etc...

Choc “magnétique”

• On peut réaliser un choc entre deux palets munis d’anneaux magnétiques :

soit avec un palet fixe, considéré comme origine ;
soit avec les deux palets mobiles (en étudiant éventuellement les mouvements par rapport au centre d’inertie).

• On peut ainsi effectuer les même études que précédemment, mais aussi (entre autres) :

tester la loi des aires (dans la mesure où les frottements sont négligeables) ;
reconstruire les forces $\overset{→}{F}_i=\dot{\overset{→}{p}}_i$ (et éventuellement estimer ainsi l’ordre de grandeur des frottements) ;
tester le principe des actions réciproques $\overset{→}{F}_{1→2}=-\overset{→}{F}_{2→1}$ ;
etc...

Choc “mou”

• On peut réaliser un choc “mou” entre deux palets mobiles munis d’anneaux “velcro”, et ainsi (entre autres) :

tester la conservation (ou non) de $\overset{→}{p}$ total (si les frottements sur la table sont négligeables) ;
vérifier la NON conservation de $E_c$ totale (à cause des frottements importants des crochets des bandes “velcro” pendant le choc) ;
etc...

Autres initiatives

• Ne pas hésiter à proposer (dans les limites du matériel disponible au lycée), mais en réfléchissant soigneusement avant d'expérimenter, pour limiter les risques de destruction du matériel.

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Au bureau

une balance à lecture directe
un rouleau de ruban adhésif, fil et ciseaux
tables avec palets à coussin d’air
anneaux magnétiques, anneaux à ressort, anneaux “velcro”