La sphère roulant sur une autre sphère

La situation-problème

• Une sphère roule sur une autre, avec frottement
• Va-t-elle quitter le toit de son igloo avant de toucher le sol ? Va-t-elle glisser ?

Le dispositif (fichier InteractivePhysique à télécharger Inuit2.ip)

• Igloo parfaitement sphérique et non parfaitement glissant.
• Esquimau remplacé (pour des raisons évidentes) par un modèle sphérique.

Travail demandé 

1. Montrer que le décollage a lieu quelle que soit la masse de l’esquimau.

Pour répondre à cette question, vous devez expérimenter sur le modèle puis établir théoriquement ce résultat.

2. Déterminer la position de l’esquimau à l’instant du décollage.

Pour répondre à cette question, vous devez expérimenter sur le modèle et fournir une copie d’écran visualisant cette valeur numérique, établir théoriquement ce résultat, confronter les deux valeurs numériques proposées.

Rassembler les résultats dans une feuille récapitulative.

3. Étudier les représentations proposées pour déterminer les date et position du début du glissement.