Chute dans un fluide visqueux

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Temps, mouvement et évolution
Type : Exercice | Année : 2017 | Académie : Inédit

FESIC 2017 • Exercice 8

Mécanique, travail d’une force et énergie

Chute dans un fluide visqueux

La chute verticale d’une bille lâchée sans vitesse initiale dans un fluide visqueux est enregistrée par une webcam (voir figure 1). Par traitement informatique des données, on représente :

sur la figure 2, l’évolution de la vitesse vG du centre d’inertie de la bille ;

sur la figure 3, l’évolution des énergies cinétique (Ec), potentielle de pesanteur (Ep) et mécanique (Em) en fonction du temps.

DOCUMENT

pchT_1705_00_07C_01

Figure 1

pchT_1705_00_07C_02

Figure 2. Vitesse du centre d’inertie de la bille VG en fonction du temps

pchT_1705_00_07C_03

Figure 3

Pour chaque affirmation, indiquez si elle est vraie ou fausse.

a) Les courbes associées à leurs énergies respectives sont :

Courbe 1

Courbe 2

Courbe 3

Ep

Ec

Em

b) La masse de la bille est environ égale à 100 g.

c) Après une durée de chute de 0,8 s, les forces agissant sur la bille se compensent.

d) Entre 0,7 s et 0,8 s le travail des forces de frottements est égal à – 0,25 J.