Laboratoire Physique Mouvement Circulaire

1_ Introduction et but :

Nous allons analyser ola dynamique d’un objett en mouvement circulaire, ou

F= C.Vn1.Rn2

Ou F est la force résultante agissante sur l’objet en newton, V (m/s) vitesse à laquelle l’objet est maintenu en mouvement circulaire et R(m) , le rayon de rotation du centre de l’axe de rotation jusqu'à la position du centre de la masse soit le 2e disque à partir du senseur. Avec les valeurs trouvées, nous allons déterminer la valeur la valeur de C, de n1 et du n2 afin de pouvoir utiliser l’expression.

2_Démarche expérimentale :

1_instruments de mesure

Le montage est muni d’une armature formée de tiges métalliques servant à soutenir les différentes composantes du montage. Une plaque de bois capable de tourner sans aucune difficulté sur un pivot. Un compteur de tours électronique servant à calculer les vitesses. Ensuite, un senseur de force mesure les différentes forces agissantes sur l’objet. Une masse accrochée au senseur qui est l’addition de la masse cachée et de la masse du groupe de disques de fer (17g + 77.35g = 94.35g). Un contrepoids servant à contrebalancer les balancer pour éviter les vibrations lors de la rotation. Finalement, un ordinateur servant à afficher les données et à les contrôler.

2_ shéma

Procédure de réalisation

Premièrement, il faut s’assurer que l’étalonnage du senseur est bien effectuée en prenant deux forces de référence pour que le programme puisse associer une valeur de force a chaque de voltage en appliquant la règle de trois. Ensuite, il faut tourner la masse avec une certaine vitesse et de mesurer la force qui s’exerce pour les différentes vitesses, avec un rayon de rotation constant. Pour pouvoir déterminer la force à une vitesse donnée, il faut déplacer les curseurs sur les deux graphiques pour avoir la valeur désirée, il y a une seule force pour une vitesse donnée. On doit trouver un facteur d’environ 3 entre la plus petite et la plus grande valeur de vitesse et prendre comme durée 7 secondes pour chaque essai. Ensuite, pour analyser l’effet du rayon de rotation, il faut essayer de maintenir une vitesse de rotation constante qui doit plus grande ou égale à 1.82 m/s. il faut comme durée 10 secondes pour chaque essai. Puis, choisir 5 mesures de rayons différentes. Il faut au préalable inculquer une grande vitesse à la masse. Finalement, il faut déplacer le curseur sur le diagramme de force pour choisir la valeur qui nous semble la plus précise.

Données exprimentales

Le tableau suivant représente les données recueillies avec un rayon constant de 0.322m.

Vitesse (m/s) Force (N)

1.12 0.41

1.5 0.67

2.04 2.3

3.17 3.35

2.75 2.57

3.04 2.80

3.34 3.87

2.141 1.93

...