Etude
de la chute
d'une
goutte de sirop
Le but de ce TP est d'étudier le mouvement
d'une goutte de sirop qui tombe dans de l'huile.
On cherche à étudier sa trajectoire,
dans le référentiel SOL, à calculer sa vitesse et à
vérifier la nature de son mouvement.
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Nous allons procéder à l'étude de la chute de
la goutte de sirop dans de l'huile.
Pour cela nous disposons :
-d'une bouteille de sirop de menthe .
- d'un tube en plastique rempli d'huile de vidange.
- d'un becher.
- d'une pipette.
- Et d'une élève...
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Lorsque vous avez réunis tous les éléments présents
dans la liste ci - dessus, vous pouvez alors débuter la partie
expérimentale.
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Il faut commencer par graduer tous les 10 centimètres le tube
en plastique contenant de l'huile ( jaune à l'écran ).
Pour pouvoir étudier le mouvement de la goutte de sirop, nous
utilisons du sirop de menthe ( vert ) introduit dans le tube par la
pipette.
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L'un d'entre nous suit le mouvement de la goutte dans l'huile et signale
par un TOP le passage de la bille devant les graduations.
L'autre personne du binôme a enclenché son chronomètre
lors du passage de la goutte devant la première graduation et
note à chaque TOP le temps de passage de la goutte.
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On regroupe les résultats dans le tableau ci-dessous
| distance parcourue ( en cm ) |
10
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20
|
30
|
40
|
50
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60
|
70
|
80
|
90
|
| temps ( en s ) |
3,38
|
6,51
|
10,47
|
13,50
|
16,84
|
20,30
|
23,89
|
27,03
|
30,35
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On peut donc obtenir le tableau récapitulatif suivant
:
rappel : v = d / t
| distance parcourue ( en cm) |
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
| temps ( en s ) |
3,38
|
6,51
|
10,47
|
13,50
|
16,84
|
20,30
|
23,89
|
27,03
|
30,35
|
| vitesse ( en cm / s ) |
2,95
|
3,07
|
2,86
|
2,96
|
2,97
|
2,95
|
2,93
|
2,95
|
2,96
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Observations :
on remarque que la valeur de la vitesse est quasiment constante
autour de 3 cm / s .
on le remarque aussi sur le graphique suivant .
Tracons maintenant le graphique d = f ( t ) :
on remarque que la distance parcourue est proportionnelle au
temps car le graphique est une droite qui passe par l'origine.
on peut donc écrire que d = a . t avec a = coefficient
de proportionnalité
donc a = d / t . Or je sais que v = d / t donc a = v .
Le coefficient de proportionnalité, qui correspond à
"la pente" de la droite, représente donc la vitesse de la goutte
de sirop.
CONCLUSION:
notre goutte de sirop a donc un mouvement
rectiligne , sa trajectoire est la verticale ,
et uniforme car sa vitesse est
constante.
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