HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1) COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP4 : Étude des forces auxquelles est soumis un objet

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DATE : LUNDI 11/01/2016 2proOL, M SERRE

HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)

COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP4 : Étude des forces auxquelles est soumis un objet

Problématique :

Dans les exemples ci-dessous, à combien de forces est soumis chaque objet (nommé solide en sciences) ? Comment pourrait-on caractériser (c'est à dire définir, expliciter) chacune de ces forces ? Peut-on en déduire des règles ?

Exemple 1 Exemple 2

Un homme debout Des casseroles posées sur une table en grès

(le visage a été volontairement flouté)

Exemple 3

Le crochet de chaque dynamomètre si deux dynamomètres sont accrochés ensemble.

Exemple 4

Une plaque rigide de poids négligeable tenue par deux dynamomètres comme sur la photo ci-dessous.

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COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP4 : Étude des forces auxquelles est soumis un objet

I) Étude de deux forces s'exerçant l'une sur l'autre en un point Matériel :

• Tableau magnétique

• 2 dynamomètres 5 N

• Règle graduée

Protocole expérimental

Réaliser le montage correspondant à la photo ci-contre, avec des valeurs différentes de celles de la photo aux dynamomètres.

Questions

a) Compléter le tableau ci-dessous regroupant les caractéristiques des forces exercées par les dynamomètres au point M.

Action exercée par

Nom de la force

Point d'application

Droite

d'action Sens Valeur (N)

le dynamomètre D1 sur le dynamomètre D2 au point M

⃗ F

_D

1/D₂ M

Oblique

de M vers D1

le dynamomètre D2 sur le dynamomètre D1 au point M

⃗ F

_D

2/D₁

b) Représenter sur la photo, par des vecteurs, les forces qui s'exercent au point M. échelle : 1 cm pour 1 N c) Compléter la phrase suivante :

Les forces

⃗ F

_D

1/D₂ et

⃗ F

_D

2/D₁ ont ... droite d'action, ... valeur mais sont de sens ... . Nous pouvons dire que

⃗ F

_D

1/D₂ = ...

Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre montage, vos vecteurs et vos réponses.

Conclusion de l'étude du I) Compléter la phrase suivante :

Lorsqu'un objet A exerce sur un objet B une force

⃗ F

_A/B , alors l'objet B exerce sur l'objet A une force ... de ... droite d'action, de ... valeur mais de

sens ... : c'est le principe des actions mutuelles (action - réaction).

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D₂ M

10°

Trait de l'horizontale

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Compétences et capacités évaluées :

ANALYSER : Protocole expérimental pour vérifier que la plaque a un poids négligeable

REALISER : Vérifier que la plaque a un poids négligeable + Expérience de 2 dynamomètres avec plaque COMMUNIQUER : Caractéristiques et représentation de 2 forces

VALIDER : Comparaison des 2 forces + Conditions d'équilibre d'un solide soumis à deux forces

II) Étude de deux forces s'exerçant sur un solide en équilibre.

Matériel :

• Tableau magnétique.

• 2 dynamomètres 5 N.

• Plaque rigide de poids négligeable.

• Règle.

Question préliminaire.

Vérifier expérimentalement que la plaque rigide a bien un poids négligeable. Décrire votre expérience.

...

Protocole expérimental.

Réaliser le montage correspondant à la photo ci-contre, avec des valeurs différentes de celles de la photo aux dynamomètres.

Questions.

a) Compléter le tableau ci-dessous des caractéristiques des forces exercées par les dynamomètres.

Action exercée par

Nom de la force

Point d'application

Droite

d'action Sens Valeur (N)

le dynamomètre D1 sur la plaque P au point B

⃗ F

_D

1/P B

Oblique

de B vers D1

le dynamomètre D2 sur la plaque P au point A

⃗ F

_D

2/P

b) Placer sur la figure les points A et B.

c) Représenter sur la photo, par des vecteurs, les forces qui s'exercent aux points A et B.

échelle : 1 cm pour 1 N d) Compléter la phrase suivante :

Les deux forces exercées par les dynamomètres sur la plaque rigide ont

• la même ...

• des ... opposés.

Soumise aux deux forces, la plaque est au repos (elle ne bouge pas). On dit qu'elle est en équilibre.

Appel n°2 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre montage, vos vecteurs et vos réponses.

Conclusion de l'étude du II).

Compléter la phrase suivante :

Un solide soumis à deux forces F₁etF₂ est en équilibre si les deux forces ont la

même ..., la même ... mais des ... opposés.

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FICHE PROF

Matériel :

• Voir fiche laboratoire.

• Vidéo-projeter les pages pour pouvoir les compléter devant les élèves si nécessaire Objectifs :

• Rappel du poids

• Connaissance de la réaction du sol (ou de la table)

• Vérifier expérimentalement et confirmer par le calcul qu'un objet a un poids négligeable par rapport à une force donnée

• Connaître le principe des actions mutuelles (action – réaction)

• Caractéristiques d'une force

• Réviser la notation d'un angle par rapport à l'horizontale ou la verticale

• DONNER les 3 feuilles ensemble.

FICHE LABORATOIRE

Matériel sur les paillasses élèves (6 paillasses en tout) :

6*(tableau magnétique, 2 dynamomètres 5 N, plaque de poids négligeable)

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