NOMS DU BINOME : M SERRE, 2PRO OL
HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)
COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP3 : Étude des forces exercées sur un objet qui bascule. Durée : 1H15. Noté sur 20.
FICHE ELEVE 1/4
Compétences et capacités évaluées :
Communiquer : Objet en équilibre si ... (SUR 1)
Analyser, émettre ... : Proposer une force pour empêcher basculement (SUR 0,5) Réaliser, exécuter … : Expérience de 2 dynamomètres (SUR 1,5)
Communiquer : Caractéristiques et représentation de 2 forces (SUR 1,5 + 2,5) Valider, critiquer ... : Comparaison des 2 forces (SUR 1)
Valider, critiquer … : Principe des actions mutuelles (SUR 1)
Capacités visées :
• Faire l'inventaire des actions mécaniques qui s'exercent sur un solide.
• Représenter et caractériser une action mécanique par une force.
• Vérifier expérimentalement les conditions d'équilibre d'un solide soumis à deux forces.
Connaissances visées :
• Savoir qu'un action mécanique se caractérise par une force.
• Connaître le principe des actions mutuelles (action – réaction).
• Connaître les caractéristiques d'une force.
Problématique et questions préliminaires : (SUR 1,5)
• Lors du TP 2 précédent (centre de gravité et base de sustentation), le cas d'un élève se balançant sur sa chaise a été étudié. L'ensemble "chaise et élève" bascule en arrière si ...
…...
…...
L'objectif de ce TP est d'étudier plus précisément les forces qui s'exercent sur l'ensemble "chaise et élève".
• Donner, à votre avis, le nombre de forces auxquelles est soumis l'ensemble "chaise et élève". (non noté)
…...
• Sur la figure en haut à droite, dessiner une force en rouge (représentée par un vecteur) qui permettrait d'empêcher que l'ensemble "chaise et élève" ne bascule en arrière.
Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer vos réponses.
NOMS DU BINOME : M SERRE, 2PRO OL
HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)
COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP3 : Étude des forces exercées sur un objet qui bascule. Durée : 1H15. Noté sur 20.
FICHE ELEVE 2/4
I) Étude de deux forces s'exerçant l'une sur l'autre.
Matériel :
• Tableau magnétique.
• 2 dynamomètres 5 N.
• Règle graduée.
Protocole expérimental : (SUR 1,5)
Réaliser le montage correspondant à la photo ci-contre, avec des valeurs différentes de celles de la photo aux dynamomètres.
Questions : (SUR 5)
a) Compléter le tableau ci-dessous regroupant les caractéristiques des forces exercées par les dynamomètres.
Action exercée par Forces Point d'application
Droite
d'action Sens Valeur (N)
le dynamomètre D1 sur le dynamomètre D2 au point M
FD
1/D2 M oblique de M vers D1
le dynamomètre D2 sur le dynamomètre D1 au point M
FD
2/D1
b) Placer le point M sur la photo.
c) Représenter sur la photo, par des vecteurs, les forces qui s'exercent au point M. échelle : 1 cm pour 1 N d) Compléter la phrase suivante :
Les forces FD
1/D2 et FD
2/D1 ont ... droite d'action, ... valeur mais sont de sens ... . Nous pouvons dire que FD
1/D2 =
Appel n°2 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre montage, vos vecteurs et vos réponses.
Conclusion de l'étude du I) : (SUR 1) Compléter la phrase suivante :
Lorsqu'un objet A exerce sur un objet B une force FA/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).
D1
D2
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HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)
COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP3 : Étude des forces exercées sur un objet qui bascule. Durée : 1H15. Noté sur 20.
FICHE ELEVE 3/4
Compétences et capacités évaluées :
Analyser, proposer … : Protocole expérimental pour vérifier que la plaque a poids négligeable (SUR 1) Réaliser, exécuter ... : Vérifier que la plaque a un poids négligeable (SUR 0,5)
Réaliser, exécuter … : Expérience de 2 dynamomètres avec une plaque (SUR 1,5) Communiquer : Caractéristiques et représentation de 2 forces (SUR 1,5 + 2,5) Valider, critiquer ... : Comparaison des 2 forces (SUR 1)
Valider, critiquer … : Conditions d'équilibre d'un solide soumis à deux forces (SUR 0,75) S'approprier : Inventaire de 2 forces et caractéristiques de 2 forces (SUR 2,25)
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 : (SUR 1,5)
Vérifier expérimentalement que la plaque rigide a bien un poids négligeable. Décrire votre expérience.
...
...
...
...
Protocole expérimental : (SUR 1,5)
Réaliser le montage correspondant à la photo ci-contre, avec des valeurs différentes de celles de la photo aux dynamomètres.
Questions : (SUR 5)
a) Compléter le tableau ci-dessous regroupant les caractéristiques des forces exercées par les dynamomètres.
Action exercée par Forces Point d'application
Droite
d'action Sens Valeur (N)
le dynamomètre D1 sur la plaque P au point B
FD
1/P B oblique de B vers D1
le dynamomètre D2 sur la plaque P au point A
FD
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 ...
• 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°3 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre montage, vos vecteurs et vos réponses.
D1
D2
NOMS DU BINOME : M SERRE, 2PRO OL
HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)
COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP3 : Étude des forces exercées sur un objet qui bascule. Durée : 1H15. Noté sur 20.
FICHE ELEVE 4/4
Conclusion de l'étude du II) : (SUR 0,75) Compléter la phrase suivante :
Un solide soumis à deux forces F1etF2 est en équilibre si les deux forces ont la
même ..., la même ... mais des ... opposés.
III) Conclusion de ce TP et réponse à la problématique. (SUR 2,25).
1. Donner, de nouveau à votre avis, le nombre de forces auxquelles est soumis l'ensemble "chaise et élève".
...
2. Les nommer et les représenter sur la figure ci-contre (sans échelle).
...
...
Appel n°4 : appeler l'enseignant pour lui rendre vos quatre feuilles.
