L'objet est constitué d'un cylindre contenant un ressort permettant de propulser une bille. Avec des équations et une analyse du mouvement de la bille, la densité de l'air pourra ainsi être retrouvé.
Difficulté
Technique
Durée
5 minute(s)
Disciplines scientifiques
Mathématique, Mécanique, Physique
Introduction
De nos jours, connaitre la viscosité d'un fluide peut être utile dans de nombreux domaines scientifiques, notamment en mécanique des fluides lors du lancement d'un objet aérodynamique, ou même en météorologie lors de l'étude d'un climat. Cette viscosité est directement liée à une force de frottement fluide opposée au mouvement de l'objet, diminuant l'accélération de ce dernier et ayant tendance à modifier drastiquement sa trajectoire. Sans connaissance de la valeur de la viscosité du fluide, une incertitude importante sur la trajectoire de l'objet est présente et un besoin est ainsi crée. Notre objet a ainsi pour but de répondre à ce besoin.
Notre système bille ressort permet , simplement à partir d'une mesure d'un allongement d'un ressort et d'une durée de chute, de retrouver la valeur du coefficient de frottement fluide.- Matériel et outils
Verre en plastique
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Verre en matière plastique, pas très écologique donc ne pas le jeter forcément après.
Ressort 
Un ressort est une pièce mécanique qui quand on le déforme produit un mouvement,une force ou un couple. Il existe une grande variété de ressorts et sont présent partout! .
Étape 1 -
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Durant la première phase du mouvement, on observe une bille subissant un accélération due à la force de rappel du ressort. En effet, suite à sa compression , le ressort va vouloir revenir vers sa position d'équilibre et donc s'étirer. De l'instant à partir duquel le levier est lâché à l'utilisateur jusqu'a l'instant pour lequel le ressort va passer par sa position d'équilibre, la plate-forme va être accélérée et ainsi de meme pour la bille. A partir de l'instant ou le ressort va passer par la position d'équilibre , la plateforme attachée au ressort va décellerer à cause de la force de rappel. Alors, la bille qui n'est pas directement attachée au ressort va décoller de la plateforme grace la vitesse accumulée lors de l'accélération. La bille entre alors dans seconde phase de mouvement: une chute libre avec vitesse initiale verticale.la bille va lors être soumis uniquement à son poids et à une force de frottement fluide. La bille va alors monter jusqu'à sa flèche puis chuter jusqu'au sol.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Un angle de propulsion qui ne fait pas 90 ° poserait un pron-blème par rapport à la modélisation de la trajectoire, et à la formule modélisant la trajectoire de la bille.
Applications : dans la vie de tous les jours
Le coefficient de frottement fluide est très important dans le domaine de l'ingénierie mécanique. Ce coefficient exprimé la viscosité d'un fluide. Il st définit comme la mesure de la résistance d'un fluide en cours de déformation dues aux forces intermoléculaires. Il peut être utilisé pour faire des modèles de systèmes afin de se rapprocher au maximum du phénomène physique réel, et prédire les trajectoire des systèmes élaborés.
Dernière modification 3/05/2022 par user:Théophile.
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