Terminale S Thème Mvt et interactions Chap.12 Programme 2020
TP N°12-2 : Etude de mouvement
Contexte : Un palet se déplace sur un plan incliné. On cherche à mesurer sa vitesse et son accélération à partir du relevé de sa trajectoire. Est-il possible de retrouver expérimentalement l’inclinaison de la table ?
I/ Acquisition du mouvement
Le palet autoporteur glisse sans frottement sur une table inclinée, selon la ligne de plus grande pente. Un système permet de relever la position du centre du palet , à intervalle de temps constant sur une feuille de papier.
a) Description du dispositif ( C : S’approprier) : Expliquez , en quelques lignes, comment est obtenu le relevé, et quelles informations nous donne-t-il concernant le mouvement du palet.
b) Utilisation du dispositif ( C : Analyser) :
• Réalisez le relevé d’une trajectoire sur une feuille A4
• Que représente la figure obtenue sur la feuille ?
• Expliquer simplement comment on peut accéder à la vitesse du palet , quelles sont les mesures à effectuer sur le relevé ( Détaillez, par exemple, la détermination de la vitesse au point 4)?
• Certaines vitesses ne sont pas accessibles, lesquelles et pourquoi.
• Expliquer comment on peut représenter ces vitesses sur le relevé (En choisissant une échelle adaptée)
• Expliquer simplement comment on peut accéder à l’accélération du palet , quelles sont les mesures à effectuer sur le relevé (Détaillez, par exemple, la détermination de l’accélération au point 4)?
• Expliquer comment on peut représenter ces accélérations sur le relevé (En choisissant une échelle adaptée)
II/ Exploitation du relevé
On dispose maintenant du relevé précédent
a) Exploitation de la trajectoire ( C : Réaliser) :
• Calculez les différentes vitesses, puis représentez en 3 ( afin de ne pas surcharger l’ensemble) sur le relevé ( Echelle : 1 cm = 0,1 m/s )
• Calculez les accélérations et représentez en 3. ( Echelle : 1cm = 1 m/s2 ) b) Conclusion ( C : Valider) :
• Au vue des résultats, comment évolue la vitesse au cours du temps ?
• Au vue des résultats, comment évolue l’accélération au cours du temps ? III/ Détermination de l’inclinaison de la table ( Valider)
• En imaginant les 2 situations extrêmes : table verticale ou horizontale, supposer alors les valeurs de l’accélération du palet.
• Sur le schéma, faites un bilan des forces subies par le palet ( sans soucis d’échelle)
• Faites apparaitre sur ce schéma, l’accélération du palet.
• g= 9,8 m/s2 est appelée accélération de la pesanteur, trouvez une relation géométrique entre a et g .
• Faites apparaitre l’inclinaison α de la table. A l’aide de la trigonométrie, calculez α.?
• Mesurez l’inclinaison et comparez
G
