physique (première) · Chapitre 4 · Application directe du cours

On lâche une pierre sans vitesse initiale

Mouvement d'un système · Chute libre et rôle de la masse · niveau 1 (application)

Énoncé

On lâche une pierre sans vitesse initiale ; on néglige l'air ( $g = 9, 8 N / kg$ ).

Quelle est la valeur de sa vitesse après $1, 5$ s ? après $3, 0$ s ?
La pierre est remplacée par une bille dix fois moins massive : les réponses changent-elles ?

Corrigé de la question 1

1. Chute libre : $Δ v = g Δ t$ . Partant du repos,

$v (1, 5 s) = 9, 8 \times 1, 5 = 15 m / s (14, 7), v (3, 0 s) = 9, 8 \times 3, 0 = 29 m / s (29, 4) .$

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. La pierre est remplacée par une bille dix fois moins massive : les réponses changent-elles ?

Élève

Pour la question 2, je ne sais pas par où commencer : la bille est dix fois moins massive, donc je me dis que ça devrait changer quelque chose, mais je ne vois pas quoi calculer.

Tu as déjà la relation qui donne la vitesse en chute libre à la question 1. Écris-la en gardant les symboles, puis demande-toi quelles grandeurs y figurent : la masse y apparaît-elle ?

Élève

Dans $Δ v = g Δ t$ , je ne vois pas de $m$ . Mais $g$ est donné en $N / kg$ , et le poids c'est $m g$ … donc la masse doit bien intervenir quelque part, non ?

Tu as raison de vouloir relier $g$ et le poids : c'est le lien entre les deux qui va trancher. Écris la deuxième loi de Newton pour la bille, $m a = \sum F$ , en supposant qu'elle n'est soumise qu'à son poids. Que devient cette égalité une fois que tu remplaces $\sum F$ par $m g$ ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

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Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

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