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1. But
Montrer que si, à partir du sol, on vise un objet maintenu à une certaine hauteur par rapport au sol et si,
au moment où on envoie un projectile vers cet objet, ce dernier est abandonné à la force de pesanteur,
il sera percuté par le projectile lors de sa chute.
2. Description
L'ensemble comprend:
• 1 dispositif de lancement,
• 2 flèches en plastique,
• 1 support pour bobine de transformateur,
• 1 tige métallique,
• 1 raccord cylindrique pour prolonger la tige d'un statif,
• 1 animal en peluche avec du tissu Velcro,
• 1 câble de raccordement bananes / bananes d'environ 5 m.
3. Matériel complémentaire nécessaire
• 1 bobine de transformateur démontable ayant entre 800 et 1200 spires (Phywe, Luni, Leybold...),
• 1 noyau en fer feuilleté adapté à la bobine,
• 2 statifs,
• 2 noix,
• 1 générateur de tensions continues (environ 10 V, 2 A),
• 1 pointeur laser (éventuellement),
• fils de connexion.
4. Rappel théorique
Considérons un objet placé en A à une hauteur h par rapport au sol. À un moment donné, un projectile
part d'un point O au niveau du sol avec une vitesse v orientée vers A et faisant un angle a avec
l'horizontale. Au même moment, l'objet tombe et est percuté par
le projectile au point B. C'est ce que montre le dessin
stroboscopique ci-contre (en foncé, les positions du projectile;
en grisé, les positions de l'objet).
Si O est l'origine du repère, les équations du mouvement du
projectile sont:
=
α
v
x
t
cos
α
=
−
v
y
t
sin
Celles de l'objet qui tombe sont:
=
x
d
g
=
−
y
h
t
2
2
g
t
2
2
®
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