Mouvement rectiligne

Présentation :
Dans les collections de physique, pour effectuer l'étude des mouvements rectilignes, on trouve la règle à coussin d'air qui permet de supprimer pratiquement tous les frottements.
C'est un profilé rectiligne de section carrée en aluminum . Une turbine injecte de l'air dans le profilé dont la partie supérieure est perforée de multiples trous. Les mobiles placés sur le profilé sont en sustentation et se déplacent donc sans frottements. Des détecteurs de passage (cellules à photorésistances) commandent un chronomètre électronique. L'applet simule ce dispositif qui est aussi utilisé pour l'étude des collisions à une dimension.

L'applet :
Le bouton [Départ] permet de lâcher le mobile sans vitesse initiale à l'abscisse x = 50 cm. Pour modifier la position des détecteurs de passage placer le curseur de la souris sur l'image du détecteur puis glisser la souris.
Mouvement uniforme.
Le mobile est relié par un fil à une masse qui tombe en chute libre. On lâche le mobile (courbe en bleu) et après quelques instants (courbe en rouge), on coupe le fil avec une flamme. Le mobile n'est plus soumis à aucune force.
Que constatez-vous ? Vérifier en modifiant la position des détecteurs que la vitesse du mobile est constante.
Remarque : Après la coupure du fil, ma représentation de celui-ci n'est sans doute pas très réaliste mais elle permet de visualiser la différence entre le mouvement de la masse et celle du mobile.

Mouvement uniformément accéléré
Le mobile est relié par un fil à une masse qui tombe en chute libre. On lâche le mobile à l'abscisse x = 50 cm. Montrer modifiant la position des détecteurs que le mobile (et la masse) a une accélération constante. Déterminer sa valeur.
Remarque : Si vous placez le premier détecteur à l'abscisse x = 50 cm (vitesse initiale est donc nulle), vous pourrez constater que la relation x = 1/2. g .t² est très mal vérifiée. Ceci est dû aux erreurs d'arrondis imposées par la représentation graphique. (il faut environ 3/100 de seconde au mobile pour franchir le premier pixel)