À propos de cette expérience
La deuxième loi de Newton relie une cause, la force nette, à une réponse, l’accélération. Appliquez une force horizontale signée à un chariot et comparez les droites force-accélération pour différentes masses. La flèche indique la direction de la force nette, tandis que les valeurs affichées prédisent le mouvement après le temps sélectionné.
Objectifs pédagogiques
- Étudie l’effet de la force nette sur l’accélération tout en contrôlant les autres variables.
- Utilisez le graphique et les valeurs numériques pour vérifier une prédiction.
- Expliquez les hypothèses physiques et les limites d’application de ce modèle.
Comment l’utiliser
- 1Garde la masse à 3 kg. Double la force de 6 N à 12 N et compare l’accélération.
- 2Sélectionnez « Accélération », enregistrez la courbe, puis doublez la masse pour la porter à 6 kg. Comparez les pentes à force égale.
- 3Applique une force négative. Explique les signes de la vitesse et du déplacement.
- 4Règle la force nette sur zéro. Que prédit le modèle pour ce chariot initialement immobile ?
Le modèle
Hypothèses
- La masse reste constante, le chariot démarre au repos et la force saisie est la force horizontale résultante.
- Le poids et la force de soutien s’annulent verticalement. Il n’y a ni frottement ni résistance de l’air.
À essayer en classe
- Q1Quelle force résultante accélère un chariot de 4 kg à 2,5 m/s² ?
- Q2Pourquoi doubler la masse divise-t-il l’accélération par deux lorsque la force reste constante ?
Foire aux questions
S’agit-il de la force appliquée ou de la force résultante ?
Il s’agit de la force horizontale résultante, obtenue après addition de toutes les forces horizontales. Dans ce modèle, il n’y a aucune résistance.
Une force nulle signifie-t-elle toujours une vitesse nulle ?
Non. Une force résultante nulle signifie une vitesse constante. Ce modèle particulier démarre au repos : sa vitesse est donc nulle lorsque la force est nulle.