Détermination de la valeur de la force centripète agissant sur le corps

Buts

Le but est de déterminer la valeur de la force centripète qui agit sur un corps et vérifier ensuite l’équation suivante: F_c= (Mv^2)/R

Tableau des résultats

v^2 Δv^2 Fc ΔFc

(m^2/s^2) (m^2/s^2) (N) (N)

0.215 0.006 6.426 0.056

0.169 0.005 5.445 0.055

0.164 0.003 4.709 0.054

0.139 0.002 3.924 0.053

0.122 0.002 3.532 0.053

0.095 0.001 2.649 0.052

0.082 0.002 2.305 0.051

Exemple de calculs

Calcul de Force centripète (Fc)

Fc = ms * g où ms : masse suspendu (kg)

ms = 0.655 ± 0.005 kg

Donc, Fc = 0.655 kg * 9.81 m/s2 = 6.426 N

Pour son incertitude

ΔFc = F_c*(∆mc/mc+ ∆g/g)=6.426N((0.005 kg)/(0.655 kg)+ (0.01 m/s^2 )/(9.81 m/s^2 ))=0.056N

Alors, Fc = 6.426 ± 0.056 N

Calcul de vitesse

v2 = 20πr/t2

r = 0.202 ± 0.002 m et t = 7.86 ± 0.14 s

v2 = (20*π*0.202m)/(7.86s)2 = 0.215 m2/s2

L’incertitude:

Δv2 = v^2*(∆r/r+ ∆t/t)=0.215 m^2/s^2 *(0.002m/0.202m+0.14s/7.86s)=0.006 m^2/s^2

Donc, v2 = 0.215 ± 0.006 m2/s2

Pente de la droite

(∆F_c)/(∆v^2 )= (2.305N-6.426N)/((0.082m^2)/s^2 -0.215m^2/s^2 )=3.,098 kg/m

Le rapport m/r

m= 0.449 ±0.001 kg et r = 0.202 ± 0.002 m

m/r = 0.449 kg/ 0.202m = 2.22 kg/m

Δm/r = m/r * (Δm/m + Δr/r) = 2.22 kg/m * (0.001kg/0.449kg +0.002m/0.202m) = 0.027 kg/m

Donc, m/r = 2.22 ± 0.027 kg/m

Discussion

Les incertitudes qu’on a utilisés sont surtout due à l’effet de parallaxe qu’on avait sur la masse noire et la tige de repère et un mauvais départ de chronomètre ce qui entraîne des valeurs aberrants. Le but de ce laboratoire était de déterminer la force centripète agit sur un corps et vérifier l’équation suivant : F_c= (Mv^2)/R Malheureusement, on n’a pas réussi à déterminer la force centripète puisque nos incertitudes sont trop grandes ce qui, en conséquent, donne une mauvaise valeur. Notre graphique de Fc en fonction de v2 nous donne une droite, mais l’ordonné à l’origine n’est pas 0. Donc, ça nous donne déjà un indice sur la validité de notre droite. Nos points ne sont pas alignés du tout. Par contre, la pente donnée par Excel par contre ressemble au rapport m/r qu’on a trouvé plutôt en tenant compte des incertitudes.

Conclusion

En

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