Thème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 2nde
LE PRINCIPE D’INERTIE
Objectif : Exploiter le principe d’inertie pour en déduire des informations :
• sur la nature du mouvement d’un système à partir des forces qui lui sont appliquées
• sur les forces appliquées à un système à partir de la nature de son mouvement.
Compétences travaillées :
APP : Extraire et organiser l’information.
ANA-RAIS : Élaborer un protocole.
REA : Mettre en œuvre un protocole.
COM : Rendre compte à l’écrit.
CONTEXTE
Sur un forum de parachutisme, on peut lire : « l’accélération est progressive, les 300 premiers mètres sont parcourus en 10 secondes environ puis la vitesse se stabilise aux alentours de 50m/s ».
PROBLÉMATIQUE
Quelles informations peut apporter l'étude du mouvement d'un système ou l'étude des forces qui s'exercent sur lui ?
DOCUMENTS À DISPOSITION Document 1 : Modélisation de la situation
La glycérine est un liquide très visqueux.
Pour réaliser l’étude de la chute au laboratoire, on modélisera le parachutiste par une bille en acier et l’air qui l’entoure par la glycérine.
Document 2 : Principe d’inertie
Lorsque les forces qui s’exercent sur un système se compensent alors le vecteur vitesse ne varie pas : ou encore...
Si le vecteur vitesse d’un système ne varie pas au cours du temps , alors le système est soumis à des forces qui se compensent :
Document 3 :
Utilisation de LatisPro Etapes :
❶ : Ouvrir un fichier vidéo
❷ : Définir l’origine pour l’étude d’un mouvement : Définir l’échelle en utilisant les informations
❸
présentes sur la vidéo
❹ :Choisir l’orientation des axes
❺ : Faire défiler image par image pour choisir le début de l’enregistrement
: Choisir le pointage manuel des points
❻
❼ : A la fin du pointage, transférer les vecteurs.
si ⃗ v = ⃗ cte alors ∑ ⃗ F=⃗ 0
si
∑
⃗F=⃗0 alors ⃗v= ⃗cteThème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 2nde TRAVAIL À RÉALISER
Questions :
1. REA : Réaliser l’acquisition du mouvement de la bille dans la glycérine.
• dans le dossier vidéo « chute dans la glycérine-mpeg4.avi »
• échelle : prendre 0,5 m entre les deux traits noirs)
• origine : centre de la bille au début de la chute.
• Après avoir transféré les vecteurs décocher la case « Accélération en m/s2 » dans la fenêtre qui s’ouvre 2. ANA : Dans quel référentiel le mouvement de la bille est-il étudié ?
……….
3. ANA : Comment évoluent la direction, le sens et la valeur du vecteur vitesse au cours de la chute ?
……….
……….
4. ANA : Quelle est la nature du mouvement de la bille au cours de la chute ?
……….
5. Construire le diagramme objets-actions pour la bille lors de son mouvement.
6. ANA : Faire l’inventaire des forces qui s’exercent sur la bille lors de son mouvement.
7. VAL : En utilisant le principe d’inertie, donner les caractéristiques des forces qui s’exercent sur la bille. Représenter ces forces sur un schéma.
8. Autre exemple : Le curling
On peut modéliser le mouvement de la pierre sur la glace par celui d’un palet sur coussin d’air (réduire au maximum les forces de frottements)
Faire l’inventaire des forces qui s’appliquent sur le palet. Peut-on prédire les caractéristiques du mouvement du palet ?
Vérifier vos idées en lançant doucement le palet sur la table à coussin d’air.
