Laboratoire 5 : Dynamique et énergie (translation) Buts Comparer le module de la force de frottement cinétique trouvée expérimentalement selon deux méthodes de la physique : la dynamique et l’énergie.
Matériel

Casier
– Chariot avec amortisseur ;
– dispositif de frottement ;
– câble pour porte optique ;
– LabPro ;
– adaptateur CA pour LabPro ;
– câble USB pour LabPro ;
– masses suspendues (100 g).
Autre matériel
– Rail avec poulie à l’extrémité et porte optique (t = 0,005 s, …afficher plus de contenu…

Travail extérieur Soit le système constitué du chariot (de masse m1), de la masse (de masse m2) et de la Terre. L’énergie mécanique du système à tout instant est : E = K + Ug = K1 + K2 + Ug , (6.1) où K = mv2/2 est l’énergie cinétique (pour chaque objet) et Ug est l’énergie potentielle du système. Comme le rail est horizontal, la variation de l’énergie potentielle du système est causée seulement par la variation de hauteur de la masse m2 et Ug = m2gy2. Figure 6.1 – Le schéma du montage.
La force de frottement agissant sur le système fait un travail Wnc, ce qui modifie …afficher plus de contenu…

Si on dénote par fcD le module de la force de frottement calculé par la dynamique, on obtient : fcD = m2g − (m1 + m2)a . (6.3) où a représente le module de l’accélération du chariot.
Principe de l’expérience Dans cette expérience, on utilise un chariot muni de roues avec roulement à billes pour diminuer au maximum le frottement. Pour obtenir du frottement, on ajoute au chariot un dispositif qui glisse sur le rail. La distance parcourue par le chariot et le module de sa vitesse sont mesurés par une poulie qui tourne entre les bras d’une porte optique.