Décrire un mouvement - Correction
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- Noëlle Dumais
- il y a 6 ans
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1 Activité documentaire Décrire un mouvement - Correction Compétences attendues : Comprendre le vocabulaire : trajectoire. Comprendre que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi. I. La trajectoire d un point 1. Indiquer sur les photos suivantes la trajectoire d'un avion, du surfeur, de la crosse et de la ceinture de l'homme blanc. La trajectoire d un avion est une ligne droite (traînée derrière l avion), celle du surfeur est une ligne courbe quelconque (trace du surf dans la poudreuse). La crosse a une trajectoire circulaire ; les différentes positions de la ceinture de l homme forment une cycloïde. 2. Donner la définition d'une trajectoire. C est l ensemble des positions successives occupées par ce point au cours du temps : c est «la trace» que laisse dans un référentiel le système au cours de son déplacement. La trajectoire d un point dépend du référentiel d étude. 2nde Act. Doc. : Décrire un mouvement 1 C. Grange-Reynas
2 3. Indiquer différentes techniques permettant de repérer une trajectoire. La trajectoire peut être repérée grâce aux traînées laissées dans le milieu ou grâce à l étude d une chronophotographie. 4. Quel point doit-on choisir pour suivre la trajectoire d'un objet? Pourquoi? Pour suivre une trajectoire on choisit le centre d inertie de l objet qui a un mouvement de translation. 5. Conclusion La trajectoire d un point d un objet en mouvement est une courbe orientée qui indique le sens et la direction du mouvement. Elle traduit l ensemble des positions successives occupées par ce point au cours du mouvement. Si la trajectoire est une droite, elle est dite rectiligne. Si la trajectoire est un cercle, elle est dite circulaire. Si la trajectoire est une courbe quelconque, elle est dite curviligne. II. Les différents types de mouvement Vitesse moyenne d un point La vitesse moyenne, notée v, est égale au quotient de la distance d parcourue par la durée t du parcours. V = d / t Unités : d (en m) t (en s) v (en m.s -1 ) Vitesse instantanée d un point Dans un référentiel donné, la valeur de la vitesse instantanée d un point à l instant t est estimée par sa vitesse moyenne sur la durée la plus courte possible autour de t. Quelques mouvements particuliers Rappel : La chronophotographie est le terme historique qui désigne une technique photographique qui permet de prendre une succession de photos à intervalles régulier permettant d'étudier le mouvement en décomposé de l'objet photographié. Documents : Numéroter les images On a réalisé la chronophotographie d une moto. L échelle des photos obtenues est de 1/50 e et la durée entre deux images consécutives est : = 40ms. Document 1 : Document 2 : 2nde Act. Doc. : Décrire un mouvement 2 C. Grange-Reynas
3 Document 3 : 1. Comparer l'espacement des points indiqués au cours du temps, pour chaque chronophotographie. Sur le doc. 1, l espacement entre les points est identique au cours du temps. Sur le doc. 2, l espacement entre les points diminue au cours du temps. Sur le doc. 3, l espacement entre les points augmente au cours du temps. 2. Que pouvez-vous en déduire au niveau de la vitesse? Sur le doc. 1, l espacement entre les points est identique au cours du temps donc la vitesse est constante. Sur le doc. 2, l espacement entre les points diminue au cours du temps donc la vitesse diminue. Sur le doc. 3, l espacement entre les points augmente au cours du temps donc la vitesse augmente. 3. Exploitation de la chronophotographie Echelle : 3,5 cm sur le papier représente 5,00 m (imprimé en double page) Pour la chronophotographie 1 : vitesse moyenne : v = d / t = 5,00 / = 31,25 = 31,3 m.s -1 Soit v = 31,3 x 3,6 = 112,68 = 113 km.h -1 Comme la vitesse est constante, on ne calcule pas de vitesse instantanée. Pour la chronophotographie 2 : vitesse moyenne : v = d / t = 5,00 / = 62,5 = 63 m.s -1 Soit v = 63 x 3,6 = 226,8 = 227 km.h -1 Calcul de la vitesse instantanée : Au temps t 2 : v 2 = d / t = 2,86 / = 71,5 m.s -1 Au temps t 4 : v 4 = d / t = 2,14 / = 53,5 m.s -1 2nde Act. Doc. : Décrire un mouvement 3 C. Grange-Reynas
4 4. Pour qualifier chacun de ces mouvements, voici deux listes de mots de vocabulaire. Attribuer les aux différents documents étudiés précédemment en puisant un mot de chaque liste. Liste 1 : rectiligne, parabolique, circulaire, curviligne Liste 2 : accéléré, uniforme, varié, ralenti Sur le doc. 1, la vitesse est constante donc le mouvement est rectiligne et uniforme. Sur le doc. 2, la vitesse diminue donc le mouvement est ralenti ou décéléré. Sur le doc. 3, la vitesse augmente donc le mouvement est accéléré. III. Conclusion - Synthèse Un point est animé d un mouvement rectiligne dans un référentiel, si sa trajectoire est une droite dans ce référentiel. De plus si la vitesse est constante au cours du mouvement, on dit que le mouvement est rectiligne uniforme. Mouvement circulaire Un point est animé d un mouvement circulaire dans un référentiel si sa trajectoire est un cercle dans ce référentiel. De plus, si sa vitesse est constante au cours du mouvement, on dit que le mouvement est circulaire uniforme. Quelques exemples de mouvements 1 cas 2 cas 3 cas 4 cas droite La valeur de la vitesse est constante rectiligne uniforme droite La valeur de la vitesse augmente rectiligne accéléré courbe La valeur de la vitesse est variable curviligne La trajectoire est un cercle La valeur vitesse est constante circulaire uniforme 1 cas : 2 cas : 3 cas : t 0 4 cas : 2nde Act. Doc. : Décrire un mouvement 4 C. Grange-Reynas
5 Les différents types de mouvement Valeur de la vitesse Augmente Diminue Reste constante Trajectoire Rectiligne (portion de droite) accéléré ralenti uniforme Curviligne (ce n est pas une droite) accéléré ralenti uniforme 2nde Act. Doc. : Décrire un mouvement 5 C. Grange-Reynas
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