Thème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 1ère spé Physique-Chimie
Vecteur vitesse et vecteur variation de vitesse cas d’un mouvement circulaire et uniforme
Objectif : tracer des vecteurs vitesse et des vecteurs variation de vitesse
Compétences travaillées :
APP : Extraire et organiser l’information.
ANA-RAIS : Élaborer un protocole.
REA : Mettre en œuvre un protocole.
VAL : Analyser des résultats COM : Rendre compte à l’écrit.
Notions :
• Sommer et soustraire des vecteurs ;
• Relation approchée entre la variation du vecteur vitesse entre deux instants voisins et la somme des forces appliquées au système.
CONTEXTE Figure en couple :
Le patinage artistique en couple est un sport qui se pratique sur la glace.
Lors des compétitions, chaque couple exécute plusieurs figures (sauts, portés, pirouettes, spirales) afin de marquer un maximum de points. Dans la figure étudiée, l’homme occupe une position de pivot, la pointe du patin fichée dans la glace. Il tient sa partenaire d’une seule main et lui fait décrire des cercles autour de lui à vitesse constante.
PROBLEMATIQUE
Quelles sont les caractéristiques du vecteur variation de vitesse dans le cas du mouvement décrit par la patineuse ?
DOCUMENTS A DISPOSITION Document 1 :
La patineuse est assimilée à un point matériel.
Ses positions successives sont données à intervalles de temps égaux
Δt = 40 ms.
Echelle : 1 cm pour 1 m.
Document 2 :
Document 3 : Dispositif expérimental.
La balle représente : ………..
Le fil représente :………..
Le point fixe représente : ……….
Document 4 : Représentation des forces.
Thème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 1ère spé Physique-Chimie TRAVAIL A RÉALISER
1. ANA : Donner le système étudié, le référentiel choisi, les forces qui s’appliquent sur ce système. Sur le document 4, faire un schéma représentant les forces qui s’appliquent sans souci d’échelle.
2. ANA : Décrire le mouvement de la patineuse. En déduire la caractéristique du vecteur vitesse du système « patineuse » .
3. RÉA : Représenter les vecteurs vitesse aux points M1, M2, M9 et M10 avec une échelle judicieusement choisie sur le document 1.
4. VAL : Décrire la direction, le sens, la valeur du vecteur vitesse dans chaque cas.
5. REA : Représenter les vecteurs variations de vitesse en M2 et M10 avec une échelle judicieusement choisie (toujours sur le document 1).
6. VAL : Décrire la direction, le sens, la valeur du vecteur variation de vitesse dans chaque cas.
7. VAL : Comparer ces vecteurs à la somme des forces qui s’appliquent au système étudié. Conclure.
8. REA : Sur LatisPro, ouvrir: TP translation3.avi (dans emplacement :C : programmes labo, vidéos, programme 2019, vidéo mouvement circulaire)
Sélection de l’origine faite à 48 s , étalon noté (0,30m), sens des axes choisi, déplacement absolu, pointage de chaque point en cliquant sur le ballon. Transférer les vecteurs en bas à droite.
• Expliquer ce que représentent le vecteur bleu, le vecteur rouge.
• Donner votre avis sur le résultat observé : en particulier, quelles sont les sources possibles d’erreurs ?
• Cliquer droit pour récupérer les normes. Dans ~ ( courbe, à gauche apparaissent les valeurs de la vitesse et de l’accélération. Glisser les valeurs dans un tableau dans traitements, tableur.
• Cliquer Feuille de calculs . Glisser le tableau et calculer la moyenne de « l’accélération » ou taper Moy(x) (voir dans liste des fonctions). Faire glisser les valeurs sur x . Exécuter(F2). Le résultat apparaît à droite
• on peut tracer v (t) et delta v(t) . Créer une « variable », « nouvelle » « temps » en « s », puis remplir la colonne
« remplir avec une rampe » : valeur initiale : 0 s, 1,84 s, 47 mesures.
