L'accélération gravitationnelle

Le terme chute libre désigne l'état des objets (pierres, pièces ou fruit mûr) qui tombent vers le sol sous l'action de la gravité.

Voici les éléments d'intérêt dans ce domaine :
Distance parcourue par un objet en chute libre
Temps de chute avant que l'objet touche le sol
Vitesse à laquelle l'objet tombe
Accélération de l'objet durant sa chute

L'expérience suivante implique la construction d'une tour de chute libre équipée de capteurs adaptés, permettant d'observer les phénomènes gravitationnels affectant une bille d'acier en chute libre.

Expliquez pourquoi il est dangereux de s'asseoir sous un pommier aux fruits mûrs.
Expliquez pourquoi une personne sautant d'un avion à haute altitude a besoin d'un parachute.
Dressez une liste des situations quotidiennes dans lesquelles la gravité joue un rôle.

Instructions de montage

Download Program “10”

Notes sur l'utilisation du modèle
Le capteur tactile est monté à l'arrière de la tour de chute libre. Il est utilisé pour déclencher l'expérience de chute.
Les pinces puissantes se ferment automatiquement pour l'expérience suivante.
L'écran de la brique EV3 indique le temps de chute.

• Assurez-vous que le modèle ait été construit correctement.
• Placez le modèle en position sur une surface solide et plane.
• Veillez à ce que la tour ne vacille pas lorsque vous relâchez la bille.
• Le capteur tactile peut également être tenu en main et utilisé comme télécommande, si nécessaire. Cela vous permet d'éviter de faire bouger la tour, ce qui invaliderait le test.

Expérience - Mesures

1. Lancez le Programme "10".
2. Placez la bille dans les pinces puissantes fermées.
3. Démarrez le test en actionnant le capteur tactile libre situé en haut de la tour.

Il se produit ce qui suit :
La bille tombe dans la tour, sur le capteur tactile situé tout en bas.
Le temps de chute libre s'affiche sur l'écran.
Les pinces puissantes se ferment et vous pouvez répéter l'expérience.
Un visage grognon affiché signale un test invalide.
Réalisez l'expérience au moins trois fois.
Consignez les chiffres et les temps de chute dans le tableau. Développez le tableau si nécessaire.

Analyse
Vous connaissez la distance de chute d et le temps de chute t.

1. À l'aide des temps de chute mesurés, calculez la vitesse moyenne v de la bille pendant sa chute libre.
2. Consignez les résultats dans le tableau.
   Pour mémoire : v = d/t.
   D'après la loi de la chute des corps : d = 0,5 x g x t².
   g est une constante naturelle indiquant l'accélération gravitationnelle.
3. Résolvez l'équation de la loi de la chute des corps pour g.
4. Calculez l'accélération gravitationnelle (g) sur la base des valeurs mesurées durant les expériences.
5. Consignez les valeurs g calculées dans le tableau.

Qu'avons-nous mesuré et qu'avons-nous découvert ?
Résumez brièvement les résultats de votre expérience.

Révision
Résumez brièvement les résultats de votre expérience.

• Contexte et question (thème)
• Réponses (mise en lien)
• Conclusions
• Quel est le lien avec la vie de tous les jours (où et quand observons-nous ou utilisons-nous ce principe dans notre vie quotidienne) ?