Thème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 2nde
TP : Vecteurs vitesse
Objectif :
Réaliser et/ou exploiter une vidéo ou une
chronophotographie d’un système en mouvement et représenter des vecteurs vitesse ;
décrire la variation du vecteur vitesse.
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.
Notions : Vecteurs vitesse, vecteur déplacement
CONTEXTE Un parachutiste saute d’un avion à haute altitude.
Il souhaite connaître l’évolution de sa vitesse pendant les premiers instants de sa chute.
PROBLÉMATIQUE
Comment l’exploitation d’une vidéo d’un système en mouvement permet de décrire sa variation de vitesse ?
DOCUMENTS À DISPOSITION Document 1 : vocabulaire
Référentiel : objet de
référence par rapport auquel on étudie le mouvement d'un objet.
Trajectoire : ensemble des positions occupées par un point au cours de son mouvement.
Vecteur : Il est caractérisé par une origine, une direction, un sens et une norme. On le représente par une flèche.
Document 2 : vecteur déplacement et vecteur vitesse
MX et MX+1 sont les positions successives occupées par un système en
mouvement aux instants t et t + t pour un intervalle de temps t très petit. 𝛥 𝛥 Le vecteur déplacement entre deux positions successives se note
⃗MXMX+1
Le vecteur vitesse en MX s’écrit ⃗vX=
⃗MXMX+1 Δt . Représentation :
Vecteur déplacement :
Vecteurs vitesses :
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.
Thème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 2nde TRAVAIL À RÉALISER
NOM, Prénom : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Coéquipier(e) : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Le parachutiste est assimilé à une bille dont la chute est étudiée.
a) Télécharger la vidéo « chute d’une bille ».
b) Ouvrir Latispro et cliquer sur l’onglet Edition, analyse de séquences vidéos.
c) Effectuer le pointage en suivant les étapes (documents 3) de configuration de l’acquisition.
• Etalonnage : 0,55 m entre la graduation dessous la bille et la graduation dessus la bande noire en bas de la règle puis OK
• Axes : vers le haut et vers la droite
• Démarrage de l’acquisition à l’image 5/44
Enfin transférer vers les vecteurs et décocher la case « Accélération en m/s2 » dans la fenêtre qui s’ouvre.
Exploitation des résultats avec LatisPro :
1) REA : Donner les caractéristiques des vecteurs vitesse tracés de à (direction, sens et norme) et compléter le tableau ci-après :
Vecteur vitesse ⃗V1 ⃗V2 ⃗V3 ⃗V4 ⃗V5 ⃗V6 ⃗V7 ⃗V8 ⃗V9
direction
sens
Valeur (norme) (m.s-1)
2) ANA : En déduire la nature du mouvement de la balle.
3) ANA-RAIS : à partir de l’enregistrement en page suivante et du document 2, calculer la valeur (ou norme) de chaque vitesse (L’intervalle de temps entre chaque image est de ∆t = 33 ms) :
Distance entre deux points successifs (m)
Vitesse (m.s-1)
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9
Thème 2 : MOUVEMENTS ET INTERACTIONS TP 2nde 4) REA : Construire sur le document ci-dessous les vecteurs vitesse aux points M6 et M8 en utilisant
les échelles précisées sur le tracé….
5) VAL : Comparer le tracé des vecteurs vitesse avec celui obtenu avec LatisPro.
0,1m Echelles :
(distances)
(vitesses) 1m/s
