Décris cette expérience en respectant les étapes de la démarche scientifique (sur une feuille annexe).

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Lucille Lamarche
il y a 7 ans
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1 Activité 5 : De l action à l interaction. A. Mise en situation : Un élève se place sur un skateboard face au mur. Il pousse sur le mur. Décris cette expérience en respectant les étapes de la démarche scientifique (sur une feuille annexe). B. Que se passe-t-il dans chaque situation? Situations Expérimentations Décris et modélise Observations et descriptions Les aimants se.. On brûle le fil. Les pendules électrostatiques composés de boulettes de papier d aluminium. On touche chacun des pendules avec une latte en plastique frottée par un tissu. C. Conclusion : 12

2 D. Quantification : 1 er exemple. OBSERVATION : Deux chariots reliés par deux dynamomètres Dynamomètre Fixation Chariot tracté B 2 N 2 N Crochets des deux dynamomètres, reliés. Moteur électrique Chariot tracteur A Sens du déplacement Lorsque le tracteur A est en mouvement : les deux dynamomètres marquent la même valeur. Si le chariot A exerce sur le chariot B une force de N, le chariot B exerce aussi sur le chariot A une force de N. Modélisez cette observation au moyen du modèle force, en indiquant la droite d action et le sens. a) Force exercée par le chariot A sur le chariot B B F A/B A Echelle: 1cm.. N. F A/B = N b) Force exercée par le chariot B sur le chariot A B F B/A A Echelle: 1cm.. N. F B/A = N Comme ces deux forces agissent simultanément l une sur l objet A, l autre sur l objet B, leur représentation par deux modèles forces séparées n est pas conforme à la réalité. Par contre, si on superpose les deux modèles forces, on arrive à un modèle qui est conforme à la réalité : le modèle forces réciproques. B F A/B F B/A A F A/B = N F B/A = N Echelle: 1cm.. N. 13

3 2 e exemple OBSERVATION : a) Considérons la situation de départ. pôle nord du cylindre aimanté B dynamomètre indiquant 0,85 N crochet pôle sud du cylindre aimanté A cylindre aimanté A pôle nord du cylindre aimanté A 1 N pôle sud du cylindre aimanté B pèse objet indiquant 1 N b) On place le pèse objet avec son aimant, sous le dynamomètre avec son aimant. Observons : Les deux pôles de même nom se repoussent. dynamomètre indiquant 0,55 N La force exercée par l aimant A sur l aimant B a pour intensité : 1,3 N 1 N = 0,3 N La force exercée par l aimant B sur l aimant A a pour intensité :0,85 N 0,55 N = 0,3 N 1,3 N cylindre aimanté A pôles N Modélisation : F B/A = 0,3 cylindre aimanté B F B/A N point objet A point objet B F A/B = 0,3 N F A/B Echelle :1 cm représente 0,1 N E. Conclusion: Les intensités des forces réciproques sont égales. 14

4 F. PRINCIPE D ACTION ET DE REACTION ou D INTERACTION Rem : Le principe d'action et de réaction est énoncé dans la troisième loi de Newton sous la forme "L'action est toujours égale et opposée à la réaction ; c'est à dire, que les actions de deux corps l'un sur l'autre sont toujours égales, et dans des directions égales, et dans des directions contraires", (extrait de Principes mathématiques de la Philosophie naturelle, Sir Isaac Newton, 1686) Actuellement la troisième loi de Newton est énoncée de la façon suivante : G. Exercices Schématise les forces réciproques pour chaque situation. Complète les phrases qui expriment ces actions réciproques 1) Le marteau A enfonce un clou B avec une force de 150 N : Echelle :. A B.... agit sur.... avec une force de N...agit sur avec une force de N 2) La balle magique A exerce sur le sol B une force de 0,5 N : A Echelle :.. B.agit sur avec une force de N. agit sur avec une force de N 3) Le nageur A pousse avec une force de 750 N sur le bord B de la piscine pour s'élancer : B A Echelle :..agit sur.. avec une force de N. agit sur.. avec une force de N. 15

5 4) Le garçon lance une balle de médecine-ball vers l avant avec une force de 450 N 5) La seiche se déplace en éjectant de l eau (Recherche ) Devoir : Recherche : ( ½ feuille A4 + éventuellement des illustrations ou schémas) Principe du décollage d une fusée Modélisation de l interaction : 16

6 H. Types d interactions Lors des interactions, il n'y a pas toujours contact entre les objets. Classe et trie en fonction de la manière dont les objets interagissent : Exercice 1. Un bateau a voile progressant sur la mer 2. Un doigt poussant un chariot 3. Deux condisciples se repoussant sur des skateboards 4. Les poils de la main se redressant quand on les approche de l écran de tv. 5. L aiguille aimantée d une boussole 6. L arc a flèche tendu par le bras 7. Une éponge que l on écrase sur la table 8. La craie qui tombe quand on la lâche 9. Un nageur qui progresse dans l eau 10. Les deux sphères de frigolite frottées avec un bâton qui se repoussent. Critère : type d'interaction Caractéristique :.. Oui Non.... Conclusion : * Les interactions où les objets sont en contact les uns avec les autres, ce sont les interactions.. * Les interactions où les objets ne se touchent pas, ce sont les interactions, à distance. Citons dans ce cas, les interactions électriques, magnétiques, et gravifiques (de pesanteur). 17

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