Chute d'une bille dans le mélange eau-maïzena
C'est notre expérience principale, nous faisons chuter une bille de différentes hauteurs dans un mélange de maizena et d'eau dont nous faisons varier les proportions. Ainsi, nous observons le comportement du mélange et de la bille lors de l'impact. Nous calculons aussi l'énergie cinétique de la bille lors de l'impact (il aurait été idéal de calculer la viscosité du mélange mais malheureusement nous ne disposions pas du matériel nécessaire) .
Voici notre dispositif experimental :
Et voici une photo du dispositif, une image de synthèse ainsi qu'une vidéo :
Tableau de l'énergie cinétique de la bille en fonction de la hauteur :
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hauteur initiale de la bille ( en m)
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0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 |
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Energie cinétique lors de l'impact ( en joules)
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0.26 | 0.34 | 0.43 | 0.52 | 0.6 | 0.69 |
En négligeant les frottements de l'air ainsi que la poussée d'Archimède de l'air lors de la chute de la bille et en admettant que la bille ne tourne pas sur elle même lors de la chute on peut avoir la relation suivante :
Energie cinétique finale ( lors de l'impact ) = Energie Potentielle de pesanteur initiale (avant le lâcher de la bille)
Or on sait que Epp = m(bille)*g*z
z correspond à l hauteur initiale de la bille.
Il aurait été très interessant de mesurer la viscosité du fluide mais nous n'avions pas le matériel nécessaire.
voici une video de la bille qui rebondit sur le fluide ( z= 2m) :