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PHYSIQUE / LABORATOIRE 04

Forces et mouvement.

Changez une variable. Observez le mouvement. Découvrez la physique.

Votre banc d’essai

AU REPOSt = 0,00 s
Un chariot sur une rampe. Les valeurs des forces et du mouvement figurent ci-dessous.
Surface lisse+x → vers la droite sur la rampe
Poids Normale Appliquée Frottement
Position x3,00 m
Vitesse v0,00 m/s
Accélération a0,00 m/s²
Force résultante ΣF0,00 N
Tout est prêt. Appuyez sur Démarrer pour tester votre intuition.
DU MOUVEMENT AUX DONNÉES

Chaque mouvement laisse une trace.

Position

x (m)

Vitesse

v (m/s)

Accélération

a (m/s²)

Démarrez ou avancez pas à pas pour enregistrer des données. Survolez les courbes pour explorer chaque instant.

APPRENDRE EN EXPÉRIMENTANT

Une question. Une expérience.

Choisissez un point de départ ↓
ΣF = ma La physique du laboratoire+

Un modèle à vérifier

L’axe positif suit la rampe vers la droite. La force appliquée est parallèle à la surface. Nous utilisons g = 9,81 m/s², une piste de 20 m et une position initiale x = 3 m.

N = mg cos θ
ΣF = F + mg sin θ + f
a = ΣF / m

Au repos, le frottement équilibre les autres forces jusqu’à |f| ≤ μsN. Lors du glissement, sa valeur est μkN et il s’oppose à la vitesse. Après l’arrêt, le chariot peut rester en équilibre ou repartir selon les forces.

Nos simplifications

Le chariot est une masse ponctuelle munie d’un patin de frottement. Les roues sont schématiques : leur inertie de rotation n’est pas calculée. Les valeurs des surfaces sont des exemples pédagogiques, pas des mesures de matériaux réels.

La résistance de l’air est ignorée. L’essai s’arrête à une extrémité ou après 30 s ; aucun choc n’est simulé. Les flèches des forces partagent une échelle à chaque image ; le chariot est agrandi pour être visible.

Modifier les paramètres réinitialise l’essai. La vitesse de lecture change l’affichage du temps, pas la physique. Les essais enregistrés ne durent que le temps de cette session de page.

Référence : OpenStax · Friction →
VOTRE PREMIÈRE EXPÉRIENCE

Essayez. Observez. Comprenez.

  1. Configurez la scène. Modifiez la masse, la rampe, la force ou le frottement. Chaque changement réinitialise l’essai.
  2. Faites une prédiction. Va-t-il bouger ? Dans quel sens ? De plus en plus vite ?
  3. Appuyez sur Démarrer. Mettez en pause ou avancez de 0,1 s pour observer tranquillement.
  4. Lisez les graphiques. Position, vitesse et accélération sont enregistrées ensemble.
  5. Comparez. Enregistrez un essai, changez une variable et recommencez. La ligne pointillée conserve le résultat précédent.

Utilisez la souris, le tactile ou les flèches du clavier. Vous pouvez commencer par l’une des trois expériences guidées.

Toute découverte commence par une question.

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