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Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 1

DANS LE CHAMP DE PESANTEUR TERRESTRE

Objectifs bac :

Contexte du sujet:

Lors de cette séance, on se propose expérimentalement le mouvement g lancée par une

personne vers une autre personne puis de confronter le modèle théorique proposé au modèle expérimental obtenu.

DOCUMENTS MIS A DISPOSITION DU CANDIDAT

Document n°1 :

Le champ de pesanteur terrestre est considéré comme uniforme. Une balle de masse m = 50 g est lancé avec une vitesse initiale 0vF faisant Į69° avec le plan horizontal. -dessous : 0vF ȯ (Ox ; Oy) avec v0 = 4,8 m.s-1 et g = 9,81 m.s-2 Une étude théorique éder aux équations horaires du vecteur vitesse : y = - 2 1 g . )²cos.( 0v x Document n°2 : Matériel mis à votre disposition - " Latispro » -Le fichier vidéo " TP1Schutparabolique » -Notice de fonctionnement de " Latispro »

TRAVAIL A EFFECTUER

1. Etude préalable (5 min conseillées) )

-Représenter sur le schéma ci-pesanteur gF possède un mouvement uniformément varié.

2 (20 min conseillées) (Compétence : analyser)

la courbe y = f(x). Appeler le professeur pour vérifier votre protocole (appel n°1)

3.Mise ees) (Compétence : Réaliser)

-vous de la notice sur le fonctionnement de " latispro ». O x y 0vF vx = v0.cos Į vy = -g.t + v0.sin Į )(tvF Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 2 Appeler le professeur pour vérifier votre résultat (Appel n°2)

4. Exploitation des résultats obtenus (20 min conseillées) (Compétence : Valider)

-La courbe visualisée est-elle en accord avec le modèle théorique proposé dans le document n°1 ? (non évalué)

-Utiliser le logiciel pour obtenir un modèle mathématique de la courbe y = f(x). -Įexp. Cette valeur est-elle en accord avec celle indiquée dans le document n°1 -Déterminer la norme du vecteur vitesse à t = 0s. -Visualiser la courbe vy = f(t). La courbe obtenue est- ?

5.Questions complémentaires (non évalué)

-vecteur accélération. )Coup de pouce : -Cliquer sur " edition » puis " analyse de séquences vidéos » -Cliquer alors sur " transfert vers les vecteurs » -Cocher les onglets " vitesse » et " accélération » puis cliquer sur " commencer » -A partir de uniformément ralenti ?

Compétences

évaluées Indicateurs de réussite

Pas de

maîtriseD

Maîtrise

fragile C Bonne maîtrise B

Niveau

expert A Analyser un problème et concevoir un protocole (0) Je sais utiliser la 2ième loi de Newton pour déterminer les coordonnées temporelles de chaque vecteur

Je sais en déduire la nature du mouvement

Niveau obtenu

Analyser

(2) Je sais proposer un protocole expérimental pour

Niveau obtenu

Analyser, raisonner et

Réaliser (2)

Je sais ouvrir une vidéo

Je sais placer un repère orthonormé

Je sais effectuer un pointage

Je sais tracer une courbe

Je sais insérer une formule de calcul (tracé de v = f(t))

Je sais modéliser une courbe

Niveau obtenu

Valider (2)

Je sais Į

Je sais calculer un écart relatif

Je sais exploiter une modélisation (calcul de v)

Je sais valider ou invalider une hypothèse

Niveau obtenu

Com/Auto (0)

Je sais soigner ma rédaction et utiliser le vocabulaire scientifique

Niveau obtenu

Note globale / 20

Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 3

CORRECTION

-Vérifier que les élèves ont bien pris un repère orienté vers le haut sinon le tracé y= f(x) sera orienté vers le haut et non

vers le bas.

1/ Système étudié lle.

: le référentiel terrestre.

Bilan des forces extérieures

Le poids

PF (force exercée par la Terre) extFF = m. aF soit PF = m. aF gF = m. aF soit aF gF = cte Le système possède donc un mouvement uniformément varié.

2 (20 min conseillées) (Compétence : analyser)

-Visualiser le mouvement de la balle. -Choisi comme origine O des axes en orientant les axes comme indiqué sur le schéma. -Étalonner très soigneuseme -balle du mouvement. -x). Les points seront reliés entre eux.

4. Exploitation des résultats obtenus (20 min conseillées) (Compétence : Valider)

-La courbe visualisée est-elle en accord avec le modèle théorique proposé dans le document n°1 ?

le bas Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 4 -Įexp. Cette valeur est-elle en accord avec celle indiqué dans le document n°1 ?

ĮĮexp Ș

-Déterminer la norme du vecteur vitesse à t = 0s. a2 = g/(2(v0Į0 = cos2 1 2a g

Įexp = 69,1 soit v0 = 4,8 m.s-1

-Visualiser la courbe vy = f(t). La courbe obtenue est- ? Oui, on obtient bien une droite affine décroissante. Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 5

5.Questions complémentaires

- mouvement uniformément ralenti ? Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 6 RAPPELS SUR LES FONCTIONNALITES DU LOGICIEL LATISPRO ETUDE DU MOUVEMENT DANS UN CHAMP DE PESANTEUR UNIFORME

ÎVisualiser le mouvement de la balle

-Ouvrir le logiciel " latispro»

-Ouvrir le fichier " TP1Schutparabolique» (édition AE analyse de séquences vidéos AE fichier AE ouvrir)

-Visualiser le mouvement en appuyant sur " lecture » -Puis revenir au début en cliquant sur " << »

Remarque

-Cliquer sur " » puis sélectionner " le sens des axes »

ÎÉtalonner

-Cliquer sur " » puis pointer sur chaque extrémité de la règle ÎPointer les différentes positions occupées par le système au cours du mouvement -Cliquer sur " sélection manuelle des points »

-Cliquer de nouveau sur " sélection manuelle des points » puis sur " terminer la sélection manuelle »

-Vous pouvez visualiser les vecteurs vitesses et accélérations en cliquant sur " transférer vers les vecteurs » puis

" commencer » -Cliquer sur " transfert vers les vecteurs » - vitesse accélération » puis cliquer sur " commencer » -Cliquer de nouveau sur " commencer

-Sélectionner le points désirer et relever les coordonnées du vecteur accélération ainsi que le temps.

Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 7

ÎModifier le nom des grandeurs à utiliser ainsi que les caractéristiques de la courbe à tracer.

-Cliquer sur " liste des courbes -Double cliquer sur " mouvement Y » puis sélectionner dans style " trait avec croix

ÎCréer la grandeur

Exemple : Créer la grandeur v = dy/dt

-Cliquer sur " traitement » puis sur " feuille de calculs » - = deriv(Y) -Cliquer ensuite sur " calcul » puis exécuter »

Remarque : Si la formule est correcte, le logiciel affiche le nombre de calculs effectués qui correspond aux nombres de

positions occupées par le système.

ÎAfficher une courbe.

Exemple : v = f(t)

-Cliquer glisser la nouvelle courbe. -Clic droit et sélectionner calibrage

Remarque :

-Pour retirer une courbe positionner le curseur le nom de la courbe (axe des ordonnées) puis clic droit et sélectionner

" retirer ».

-Pour modifier les propriétés de la courbe deux possibilités : Solution1 voir paragraphe " modifier le nom » ou positionner le

ÎModéliser la courbe obtenue en sélectionnant le modèle mathématique le plus adapté.

-Cliquer sur " traitements » puis " modélisation » -Cliquer glisser la courbe dans la case " courbe à modéliser. -Sélectionner alors le modèle puis cliquer sur " calculer le modèle » Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme. Cas du champ de pesanteur 8

[PDF] Chapitre : Mouvement dans un champ uniforme Cas du champ de

Chapitre 11 : Mouvement de projectiles dans un champ de