Forces opposées  : deuxième loi et quantité de mouvement de Newton

1 · Prédire

Un bloc se déplaçant vers la droite est tiré par une force constante dans la direction opposée. Qu’arrive-t-il à son mouvement au fil du temps ?

• Il ralentit et s'arrête définitivement
• Il ralentit, s'arrête, puis accélère dans la direction opposée
• Il ralentit brièvement, puis continue à vitesse réduite constante

2 · Configurer

1. Ouvrez la simulation des forces opposées et appuyez sur Réinitialiser.
2. Activer la sonde de vitesse sur le bloc.
3. Pour chaque essai, définissez la vitesse initiale du bloc, appuyez sur Lecture, faites une pause à t = 4 s à l'aide de la chronologie et enregistrez la lecture de la vitesse.

3 · Collecter les Données

Tracez la vitesse à t = 4 s (axe y) par rapport à la vitesse initiale v₀ (axe x).

4 · Analyser

1. Montrez votre démarche pour calculer la quantité de mouvement initiale p = mv pour un essai.
2. En utilisant a = F/m, prédisez la vitesse du bloc à t = 4 s pour chaque essai et comparez-la à votre table. Le bloc se déplace-t-il toujours dans sa direction d’origine, est-il momentanément au repos ou recule-t-il ?

5 · Approfondir

1. Si la masse du bloc était doublée alors que la force opposée restait la même, cela prendrait-il plus ou moins de temps pour s'arrêter ? Expliquez en utilisant F = ma.
2. Les vrais blocs glissant sur une surface réelle ressentent également une friction. La friction ferait-elle arrêter le bloc plus tôt ou plus tard que ne le prédit cette simulation idéalisée ?

La physique derrière cette expérience

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