Physique
Mécanique

Le moment d'inertie

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But de l'expérience  Étudier les caractéristiques du moment d'inertie.

Objectifs :

1. L'élève devra être capable d'utiliser le principe de conservation de l'énergie mécanique afin de déterminer expérimentalement la valeur du moment d'inertie d'un mobile.

2. L'élève devra être capable d'utiliser convenablement un pied à coulisse.

Montage : 

Montage : (vue de haut)

moment2.gif (2843 octets)

Théorie :

  • En utilisant le principe de conservation de l'énergie mécanique, exprimez le moment d'inertie du mobile en fonction de la masse suspendue m, du temps t nécessaire à la masse suspendue pour parcourir une distance h ainsi que d, le diamètre de l'arbre vertical.

 

   I   =

                  

 

Manipulations :

  • Avec le pied à coulisse, mesurez le diamètre de l'arbre vertical.
 d =
  • Mesurez le déplacement vertical de la masse suspendue.
 h =
  • Avec la balance à plateau, mesurez la masse M.
 M =

 

A.Valeur expérimentale de Io

  • Déterminez expérimentalement le moment d'inertie du mobile.

Vous pouvez utiliser ce programme pour vérifier vos calculs

m t Io
( g ) (s) ( 10 -3 kg·m2 )
100    
150    
200    
  moyenne :    ±

 

B.Valeur expérimentale de Ib

  • Placez les deux masses M à une distance Rb = 12 cm du centre de l'arbre de rotation.
  • Déterminez expérimentalement le moment d'inertie du mobile.
m t Ib
( g ) (s) ( 10 -3 kg·m2 )
200    
250    
300    
  moyenne :    ±

 

C. Valeur expérimentale de Ic

  • Placez les deux masses M à une distance Rc = 17 cm du centre de l'arbre de rotation.
  • Déterminez expérimentalement le moment d'inertie du mobile.
m t Ic
( g ) (s) ( 10 -3 kg·m2 )
300    
350    
400    
  moyenne :    ±

Analyse :

  • Comparez le moment d'inertie  Ib  à la somme  Io + 2 M Rb2

  • Comparez le moment d'inertie  Ic  à la somme  Io + 2 M Rc2

Détails du compte-rendu à remettre

 

 

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/rfoy
(1998-2009) La physique en ligne