MASSE ET ACCÉLÉRATION
69. Machine d*Atwood. — Montage. — Si l'on ne dispose pas d'une macliine tout installée, on peut employer les dispositifs suivants.
Superposer deux tables. Visser sur la table supérieure les deux moilîés d'une règle carrée en bois dur, perpendiculairement à un bord de la lablc, en laissant entre elles un intervalle de 4"°' «^ ^ti les faisant déborder de 1 5"^". Clouer un mètre ruban le long d'une planche de sapin (i6o™x 5*" x ï"°,8) et visser cctieplanclic ver-
CinÉMATIQUE ET DTNAMIQUE. lUJ
licalement contre la ceinture de la table supérieure, au-dessous des règles en porte à faux.
Monter une poulie en laiton (rf^9™,5) sur un axe d'acier (aignille à tricoter, (/=; o''", a; /^ 12'^'°). Suspendre sur celle poulie un fil de soie portant à chacune de ses extrémités un poids en fonte (m ^= 200'), et poser l'axe de la poulie sur les
règles en porte à faux. Préparer un butoir formé par une plaque dezinc(i'ï'" X G""" x o"",i), pliée à angle droit au tiers de sa longueur et préparer aussi un support évidé fait d'un fil métallique {rf ^= 0'°, 3) plié à la pince.
Loi des espaces. — Sur la masse mobile la plus rapprochée de la règle divisée, mettre une surcharge faite d'un morceau de règle d'écolier (/:= lo'^'"), et soutenir cette masse mobile au moyen d'une planchelle tenue à la main, eu face d'une division déterminée de la règle graduée. Retirer brus-
quement la planchette à un battement d'un méirt
e(' )etche^-
( ' I Le mélrononie puuiiait dole (onné d'un fil auquel on gravité tliiqn:! oa a suspendu
tre remplacé par un révcil-inalin Hache un poids en fonte de 1'» sn
vu pflrunpenus le centre de
ne masse de quelques grammes, c
mme le Ttfci-
CMAPITIIE 11. —
MÉTBIK. MÉCAMQVK.
cher par lâlonneinonts où l'on doil placer le Ituloir, tenu contre la règle avec des pinces à ressort, pour que le choc se produise au bout d'un temps l, 2t, 3t, .... en commençant par les plus grandes longueurs. On comparera les nombres obtenus avec ce que donnerait la loi du carré des temps.
On pourra réunir plusieurs expériences en une seule en faisant culbuter successivement, pendant une même chute, une série d'index de papier portés par des supports en fil de fer el placés aux points qui viennent d'être déterminés (6^)-
Vitesses. — Placer le support évidé sur la règle, en le fîxant
aussi avec ôcs j/inces à ressort, de manière à enlever la surcharge au bout du temps t. Quel est l'espace parcouru, ensuite, pendant un temps / ou a(? Le mouvement esl-il devenu uniforme?
Forces; /rottements. — Atiaclier une masse de (3o — m) grammes sur l'une des masses mobiles et une masse de {3o -^ ;«) grammes sur l'autre. Mesurer l'espace parcouru pendant le temps le plus grand possible el en déduire la valeur de l'accélération. Changer ensuite la valeur de m et construire la courbe des accélérations en fonction des variations du poids moteur.
On tracera la droite la plus voisine de celte courbe et, de son ordonnée à l'origine, on déduira la valeur de la force de frottement (qui ne vaut guiTc que quelques décigrammes).
r..e la figure
leiiRf placée
■'dessus. A chaque
■e à litre rencontrée par le pendule dans
CISEMlTIQfK ET nVHAMIQCE. I07
Influence tle la masse totale et de la masse de la poulie. — Pour mesurer le rayoû de giration de la poulie, on percera un trou dans la janle (d ^= o™, i ) parallèlement à l'axe et à une distance a de cet axe. On y passera une aiguille à tricoter et l'on mesurera la période T des oscillations autour de ce nouvel axe. Ayant mesuré la circonférence c de la jante, on admettra <^u'il faut ajouter aux masses principales la fractioa de la masse de la
poulie représentée par ■■■ .' . et l'on comparera ta valeur
de r accélération, obtenue espérimentalemenl, avec celle que donne alors la théorie classique.
70. Mouvement circulaire uniforme : mesure de la force. — Attacher solidement on poids en fonte de 5o' à l'extrémité d'un fii de caoutchouc carré {/ = 6o"'; « = 0"", 4)- Tenir à la
main l'eTtlrémité du caoutchouc et faire tourner la masse mobile dans un plan vertical en plaçant la main dans une position bien délerminée ; par exemple, au voisinage de l'angle d'un meuble. On réglera la vitesse de rotation de manière que la masse mobile effleure le sol en tournant, et l'on mesurera la période avec un compteur à secondes.
Pour connaître la force qui agissait pendant le mouvement il suffit de déterminer le poids qu'il faut suspendre au fd de caout-
lo8 CHAPITBE II. — GÉOMÉTRIK. MÉCAKIQDK.
choiic pour lui faire reprendre la longueur qu'il avait pendant la ro- LalioQ. L'expression mu^R représenLe-l-elle la valeur ainsi trouvée pour la force? (8).
71. Vibrations élastiques: comparaison des masses sans balance. — Préparer un ressort plat en acier (So'^X i™,5 X o™,i5). Tordre ce ressort à angle droit à 6"" 4-nviroQ d'une extrémité, en opérant au rouge 'sombre, et le Tixer dans un étau par l'autre extrémité. Coller enfin une lame di? verre (K^^x 8"°) sur la partie horizontale de la lame d'acier.
On centrera les niasses étudiées sur le plateau de verre en les faisant tenir avec de ta cire molle, cl Texpérience consistera à mesurer la période d'oscilbtion (à ^^ près).
On substituera d'abord une masse de fonte (ôoo*) à une masse de laiton ayant le même poids. La période de l'oscillalioa reste-t-elle la même? Deux corps qui ont le même poids ont-ils la même masse?
Employer ensuite successivement des masses croissant de loo" en looï jusque vers i^^, construire la courbe des carrés des périodes en fonction des masses oscillantes et tracer la droite la plus voisine de la courbe. Placer alors un objet quelconque sur le plateau de verre ; déterminer ta période d'oscillation et relever, sur la courbe, la masse correspondante. Faire aussi la pesée du corps et constater que l'écart reste dans les limites de précision des mesures de temps.
