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Introduction au principe d'inertie : les pompiers volants

Groupe de production de ressources

AcadĠmie ͗ Aidž-Marseille

AnnĠe scolaire ͗ 2017 - 2018

Niǀeau ͗ Seconde GĠnĠrale

Thğme ͗ Sport

Type d'actiǀitĠ ͗ ActiǀitĠ documentaire

DurĠe indicatiǀe ͗ 1h30

Auteurs ͗ SILHOL Nathalie - JOUVE Nicolas

Edžtrait de programme ͗

NOTIONS ET CONTENUS COMPETENCES ATTENDUES

Principe d'inertie.

Utiliser le principe d'inertie pour interprĠter des mouǀements simples en termes de forces.

Mouǀements et rĠfĠrentiels

Description du document ͗

Ce document propose 3 actiǀitĠs prĠparatoires et une rĠsolution de problğme permettant

d'introduire le principe d'inertie.

La premiğre actiǀitĠ a pour objectif de faire Ġmerger les idĠes sur la description du mouǀement et

la nĠcessitĠ du rĠfĠrentiel.

La deudžiğme actiǀitĠ a pour objectif de faire Ġmerger le principe d'inertie, l'objet tend ă garder son

mouǀement rectiligne uniforme en l'absence de force edžtĠrieure et le concept de rĠfĠrentiel galilĠen.

prĠparatoires.

Introduction au principe d'inertie

ActiǀitĠ prĠparatoire 1 (10 min conseillĠes)

Dans le film ͨ Diǀergente ͩ, les Audacieudž sautent d'un train en marche sur le toit d'un immeuble.

(Visionnage de la ǀidĠo ͨ edžtraitdiǀergentesautdutrain.mp4 ͩ) Par groupe de 3, Ġbaucher une rĠponse ă l'aide de schĠmas lĠgendĠs. ActiǀitĠ prĠparatoire 2 - (15 minutes conseillĠes) A partir des obserǀations faites sur le site de simulation ͨ ostralo.net ͩ

(http͗ͬͬwww.ostralo.netͬ3ͺanimationsͬswfͬPrincipeInertie.swf ) ǀisualiser les 3 situations et choisir

Votre Ġbauche de rĠponse ǀous paraŠt-elle toujours ǀalable ͍ ActiǀitĠ prĠparatoire 3 - (25 minutes conseillĠes) d'un objet en l'absence de forces edžtĠrieures ͗

Aristote ͗ ͨ Tout objet en mouǀement s'arrġte si aucune force motrice n'est edžercĠe sur lui. ͩ

modifier ce mouǀement (modifier cette trajectoire ou cette ǀitesse). ͩ

Newton ͗ ͨ Tout corps persĠǀğre dans l'Ġtat de repos ou de mouǀement uniforme en ligne droite

d'Ġtat. ͩ RĠsolution de problğme ͗ Les pompiers ǀolants (30 minutes conseillĠes) C'est encore une autre journĠe chaude ă Grand Junction, pour aider ă Ġteindre les incendies dans le dĠsert. de lutte contre les incendies. Ils sont parachutĠs dans les points ͨ chauds ͩ afin de couper feu audž tats-Unis formĠs pour lutter contre les incendies de forġt de cette faĕon.

moment sur des zones d'atterrissage reculĠes et ensuite d'abattre des arbres ă la tronĕonneuse,

creuser des tranchĠes et combattre le feu aǀec des contre feus. Ils disposent d'outils spĠciaudž

Ils traǀaillent dans des terrains trğs difficiles et dangereudž et aprğs la mission effectuĠe, ils doiǀent

marcher aǀec enǀiron 70 kilos de matĠriel sur leur dos pour sortir de la zone de danger

D'aprğs https͗ͬͬsautenparachutedotcom.wordpress.comͬ2012ͬ07ͬ08ͬcolorado-les-parachutistes-pompiers-du-feu-en-

actionͬ

Consigne

alors ă 3000 mğtres d'altitude par rapport au sol, ă la ǀitesse de croisiğre de l'aǀion. Le lieu

d'atterrissage des pompiers est Greenhorn.

RĠdiger une note argumentĠe de prĠparation de ǀol au pilote justifiant le point de largage des

Document nΣ1 ͗ L'aǀion A400M

Vitesse de croisiğre ĠleǀĠe et long rayon d'action ;

Masse ͗

OpĠrationnel ă ǀide ͗ 79 tonnes ;

Madžimale au dĠcollage ͗ 141 tonnes.

Vitesse de croisiğre ͗ Mach 0,70

Altitude de croisiğre ͗ supĠrieure ă 10000m Document nΣ2 ͗ Courbe donnant le temps de chute en fonction de l'altitude de la chute 0 5 10 15 20 25
30

05001000150020002500300035004000

Temps de chute en s

Hauteur en m

Temps de chute en fonction de la hauteur

Document nΣ3 ͗ Vitesse du son et ͨ mach ͩ Dans les conditions de ǀies usuelles, la ǀitesse du son ǀaut 340 m.s-1. Il edžiste une autre unitĠ de la ǀitesse du son ͗ Le ͨ Mach ͩ ͗

ͨ Mach 1 ͩ correspond ă une fois la ǀitesse du son, ͨ Mach 2 ͩ correspond ă 2 fois la ǀitesse du son,

Proposition d'organisation de l'actiǀitĠ ͗

En demi-groupe

Ordinateur connectĠ au web pour les Ġlğǀes.

VidĠoprojecteur prof nĠcessaire

lĠments de rĠponse ͗

ActiǀitĠ prĠparatoire 1

ressource)

Les Ġlğǀes doiǀent imaginer la trajectoire des deudž hĠroŢnes et proposer un emplacement pour la

camĠra. Les rĠponses des Ġlğǀes ne doiǀent pas forcĠment ġtre conformes, et il est important de

rĠaliser le recueil des conceptions des Ġlğǀes.

ActiǀitĠ prĠparatoire 2

rĠfĠrentiel pour dĠcrire le mouǀement, et faire Ġmerger ainsi le concept de ͨ rĠfĠrentiel GalilĠen ͩ ͗

ActiǀitĠ prĠparatoire 3

prĠparatoire 1.

RĠsolution de problğme

Les Ġlğǀes doiǀent trier des informations pour identifier ͗

Î La hauteur de largage 3000m.

Î En l'absence de frottement de l'air (hypothğse ă discuter aǀec les Ġlğǀes), le pompier tend ă

perdurer dans son mouǀement initial (principe d'inertie) dans le rĠfĠrentiel terrestre ͗ Il

Î ProportionnalitĠ pour edžprimer la ǀitesse mach 0.7 en m.s-1 ͗ 238 m.s-1.

Î La distance horizontale ainsi parcourue durant les 24,7 secondes de chute ǀaut donc

24.7dž238 с 580 . 101 m soit 5,80 km.

Î Mise ă l'Ġchelle sur la carte et report ͗ Il faut larguer les pompiers ǀolants au niǀeau de

Cromberg.

CompĠtences mises en jeu et Ġǀaluation possible ͗ La liste des capacitĠs attendues n'est pas edžhaustiǀe.

CompĠtences

et coefficient A B C D CapacitĠs attendues Indicateurs de rĠussite permettant d'attribuer le niǀeau de maitrise ͨ A ͩ

S'approprier

Edžtraire des informations des

documents. Lien mach ͬ ǀitesse dans le monde rĠel. pour lΖemplacement de la camĠra amont du point de chute

Mobiliser et organiser ses

connaissances.

Introduire des arguments issus des

connaissances personnelles.

Identifier la complĠmentaritĠ

d'informations prĠsentĠes sous des formes diffĠrentes

Analyser

Proposer une stratĠgie de rĠponse

Pompier larguĠ aǀance horizontalement ă lΖaplomb de lΖaǀion. ǀitesse de lΖaǀion en dĠduire la distance horizontale parcourue par lΖaǀion et donc le pompier. Reporter sur la carte ͨ googlemap ͩ la distance et en dĠduire la ǀille ă lΖaplomb du largage

Formuler une hypothğse Le mouǀement des 2 hĠroŢnes obĠit au principe dΖinertie ͗

Combinaison de la ǀitesse du train et celle de lΖimpulsion

ĠlĠments issus des connaissances ou

des documents

Conceǀoir un protocole

RĠaliser

Conduire les calculs. Calculer la ǀitesse de l'aǀion et les distances parcourues

RĠaliser une edžpĠrience.

Respecter les rğgles de sĠcuritĠ

Tracer un graphe ă partir de donnĠes

Utiliser un modğle dĠcrit Utilisation du modğle GalilĠen pour dĠcrire la trajectoire de chute

du pompier suite au largage

Valider

Reǀenir sur le problğme et la

RepĠrer les points faibles de

l'argumentation

Valider ou infirmer une information Valider ou inǀalider les ĠnoncĠs du principe d'inertie des

diffĠrents saǀants

Edžpert

IntermĠdiaire

Initiation

Rendre compte ă l'Ġcrit. PrĠsenter aǀec soin.

MaŠtriser les compĠtences langagiğres.

RĠaliser un schĠma clair et lĠgendĠ.

SchĠmatiser une edžpĠrience.

RĠdiger une synthğse, une

argumentationquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47

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