Photo finish CHAP 12

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SECONDE Activité

Physique Chimie

Photo finish

CHAP 12 : observation et analyse d’un mouvement

Document 1 : Principe d’une photo finish (livre Bordas)

À partir des Jeux olympiques de Sydney, en 2000, à l'aide d'une nouvelle caméra numérique qui peut capturer plusieurs milliers d'images par seconde, la photo-finish est fournie en moins de quinze secondes et devient un juge d'arrivée d'une grande précision.

La caméra utilisée est fixe et filme ce qui se passe au niveau de la ligne d'arrivée; elle est reliée à une interface qui permet de chronométrer. Au départ de la course, le chronographe de l'interface est enclenché. Peu avant l'arrivée, la caméra se met à filmer.

Chaque image prise est une bande verticale très fine, correspondant à un instantané de ce qui se passe sur la ligne d'arrivée à un moment précis.

Un ordinateur gère ensuite les images et permet d’obtenir la photo-finish, qui est la juxtaposition de toutes les bandes verticale prises par la caméra. La photo-finish n’est donc pas une photo instantanée de l'arrivée, mais une représentation de ce qui se passe sur la ligne d'arrivée au cours du temps.

On peut y lire pour chaque coureur son temps, à l'aide d'un curseur vertical.

La fréquence des images enregistrées (de 1 000 à 10 000 images par seconde) est choisie en fonction du type de course et de la vitesse des participants.

Le principe de la photo-finish est représenté sur le schéma ci-contre:

Document 2 : Photo finish-Berlin 2009-200 Metres Men FINAL

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Physique Chimie

Photo finish

CHAP 12 : observation et analyse d’un mouvement

Questions sur la photo finish

1) Comment est positionnée la caméra pour obtenir la photo finish ?

2) A quelle grandeur physique correspondent les valeurs situées sous la photo finish ? Préciser l’unité.

3) D'après la photo du document 2, quelle partie du corps détermine le temps de l'athlète sur la ligne d'arrivée ? Comment cela est-il repéré sur la photo finish ?

4) Quel est le temps, au centième de seconde près, réalisé par Usain Bolt, le vainqueur de la course ?

Questions sur la course

5) Calculer la vitesse moyenne d'Usain Bolt sur cette course. Exprimer le résultat en m.s

puis en km.h

. 6) Une caméra placée sur le toit du stade filme la course d'Usain Bolt. En simplifiant, on peut considérer

que sa course se décompose en deux phases :

 une accélération depuis le départ jusqu'à la fin du virage.

 une vitesse stabilisée dans la ligne droite.

a) Indiquer sur le document 3, de façon qualitative, par des croix placées à intervalles de temps réguliers, les positions successives d'Usain Bolt dans son couloir.

b) Pour chacune des deux phases de la course (dans le virage puis dans la ligne droite), décrire avec deux adjectifs le mouvement global d'Usain Bolt (le mouvement de son centre de gravité).

L'énigme du pied d'Usain Bolt

7) Expliquer pourquoi le pied droit d'Usain Bolt apparaît démesurément grand sur la photo finish.

Voir la course (vidéo): http://play.tojsiab.com/LXlPLTNQNWxuS3cz Départ

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