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AcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
1Mouvement et
interactions Un parachutiste en chute libreDESCRIPTIF DE SUJET DESTINE AU PROFESSEUR
Notions et contenus
Seconde
3.Principe d'inertie
Modèle du point matériel
Principe d'inertie
Cas de la chute libre à une dimension
Capacités exigibles
Edžploitation du principe d'inertie et sa contraposĠeRelier la ǀariation du ǀecteur ǀitesse d'un systğme modĠlisĠ par un point matĠriel ă
l'edžistence d'actions edžtĠrieures.Prérequis
Cycle 4 - Mouvement et interactions
Mouvements rectilignes et circulaires.
Mouvements uniformes et mouvements dont la vitesse varie au cours du temps en direction ou en valeur. Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces.2nde - Mouvement - Modéliser une action sur un système
Caractériser un mouvement rectiligne uniforme ou non uniforme.Représenter le vecteur vitesse en un point.
ModĠliser l'action dΖun systğme edžtĠrieur sur le systğme ĠtudiĠ par une force.
Représenter une force par un vecteur ayant une norme, une direction, un sens.Principe d'inertie et sa contraposĠe.
Type d'actiǀitĠ Activité documentaire
Description succincte
grand frisson » pour exploiter le mouvement de chute à une dimension.Compétences
travaillées S'approprier : Sélectionner les informations issues de la vidéo en lien avec les questions posées. Analyser/Raisonner : Savoir utiliser les données recueillies pour calculer la vitesse à différents instants et savoir positionner les vecteurs vitesse sur un graphique. Réaliser : Tracer les vecteurs vitesse, les vecteurs force. Faire la somme des forces. Valider : Comparer la vitesse limite obtenue avec celle énoncée par Jamy. Mettre en lien la variation du vecteur vitesse et la somme des forces.SĠance d'1h30 de travaux pratiques.
Salle avec un ordinateur par binôme avec casques. Source(s) La vidéo " C'est pas sorcier : parachute, parapente, le grand frisson ».AcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
2ACTIVITÉ
SUPPORT(S) D'ACTIVITÉ NTIOU CONTNXTN
Doc. 1 : " C'est pas sorcier : Parachute, parapente, le grand frisson ! » ViVionner la viTéo TiVponible au lien VuivanW JMe 5min30 à 9min20.
CONSIGNES DONNÉES L'ÉLÈVN
I-Recueil d'informations sur le saut en parachute ă partir de la ǀidĠo2) ManV le viTe J
Intervalle de temps t Distance d parcourue en m
ManV la première VeconTe
ManV la Teuxième VeconTe
ManV la WroiVième VeconTe
ManV la Tixième VeconTe
Intervalle de temps t Distance d parcourue en m
Dans la première seconde
Dans la deuxième seconde
Dans la troisième seconde
Dans la dixième seconde
Dans la onzième seconde
AcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
3 II-) NxploiWaWion TeV informaWionV exWraiWeV Te la viTéo1) ManV le viTe J
TempV (V) ViWeVVe (en m.V-1)
A l'instant t с 1 s
v =A l'instant t с 2 s
v =A l'instant t с 3 s
v =A l'instant t с 10 s
v =2) Dans l'air J
TempV (V) ViWeVVe (en m.V-1)
A l'instant t с 1 s
v =A l'instant t с 2 s
v =A l'instant t = 3 s
v =A l'instant t с 10 s
v =A l'instant t с 11 s
v =a) Quelle eVW la naWure Te la WrajecWoire ?......................................................................................................
c) La viWeVVe limiWe que vouV WrouveY eVW-elle coUérenWe avec celle Te 180 km.U-1 annoncée par Jamy ?
AcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
4 On peuW TécompoVer le mouvemenW Te ŃreT dans l'air en deux phases J1ère pUaVe entre l'instant t с 0 s et l'instant t с 9 V J
ÓeWWre en parallèle la variaWion Tu vecWeur viWeVVe eW la Vomme TeV forceV appliquéeV J Représenter par un point les positions de Fred au cours des trois premières secondes de sa chute et représenter le vecteur vitesse pour chaque position (1 cm pour 20 m.s-1 ).Le vecteur vitesse varie-t-il ?
ReprĠsenter (sans souci d'Ġchelle) la ou
les force(s) exercées sur Fred, représenté par le point G ci-dessous :Au cours des 2 premières secondes :
GAu cours de la troisième seconde :
GQue peut-on dire de la somme des
vecteurs forces ?2ème pUaVe ă partir de l'instant t с 10 V J
Distance séparant
les positions en mAcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
5 ÓeWWre en parallèle la variaWion Tu vecWeur viWeVVe eW la Vomme TeV forceV appliquéeV J Représenter par un point les positions de Fred au cours des dixième, onzième et douzième secondes de sa chute et représenter le vecteur vitesse pour chaque position (1 cm pour 20 m.s-1).Le vecWeur viWeVVe varie-W-il ?
ReprĠsenter (sans souci d'Ġchelle) la ou
les force(s) exercées sur Fred, représenté par le point G ci-dessous : GQue peuW-on Tire Te la Vomme TeV
vecWeurV forceV ? entre deux instants voisins et la somme des vecteurs forces.Distance
séparant les positions en mPosition à t = 10 s
AcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
6REPÈRES ÉVNNTUNLS POUR L'VALUATION
CorrecWion poVVible J
I-Recueil d'informations sur le saut en parachute ă partir de la ǀidĠoDans le vide J
InWervalle Te WempV W MiVWance T parcourue en m
ManV la première VeconTe 5
ManV la Teuxième VeconTe 15
ManV la WroiVième VeconTe 25
ManV la Tixième VeconTe 95
Dans l'air, quelle force supplémentaire faut-il conViTérer ? La rĠsistance de l'air CommenW varie ceWWe force avec la viWeVVe Tu paracUuWiVWe ? Nlle augmenWe quanT la viWeVVe augmenWe.InWervalle Te WempV W MiVWance T parcourue en m
ManV la première VeconTe 5
ManV la Teuxième VeconTe 15
ManV la WroiVième VeconTe 22
ManV la Tixième VeconTe 50
ManV la onYième VeconTe 50
Quelle eVW la viWeVVe limiWe aWWeinWe ? 180 kmIU
II-Exploitation des informations extraites de la vidéo1)ManV le viTe J
Temps (s) Vitesse ( m.s-1)
A l'instant t с 1s v = d/t = 5/1= 5 m.s-1
A l'instant t с 2 s v = 15 m.s-1
A l'instant t с 3 s v = 25 m.s-1
A l'instant t с 10 s v = 95 m.s-1
Mécrire le mouvemenW Te ŃreT J recWiligne accéléréTonc elleV ne Ve compenVenW paV.
2) Mans l'air.
TempV (V) ViWeVVe ( m.V-1)
A l'instant t с 1s v = TIW = 5I1= 5 m.V-1
A l'instant t с 2 s v = 15 m.V-1
A l'instant t с 3 s v = 22 m.V-1
A l'instant t с 10 s v = 50 m.V-1
A l'instant t с 11 s v = 50 m.V-1
Quelle eVW la naWure Te la WrajecWoire ? recWiligne CommenW évolue la viWeVVe ? Nlle augmenWe puiV Ve VWabiliVe. La viWeVVe limiWe que vouV WrouveY eVW-elle coUérenWe avec leV 180 km.U-1 annoncée par Jamy ? Oui car 180 km =180000m eW 1U = 3600 VH Monc J 180000I3600 = 50 mIVAcadĠmie d'OrlĠans-TourV ReVVourceV réforme Tu Lycée 2019I2020
7 On peut décomposer son mouvement en deux phases J1ère pUaVe J NnWre l'instant t с 0 et l'instant t с 9 s J
Le mouvement est recWiligne accéléré
Comme le mouvemenW eVW accéléréH leV forceV ne Ve compenVenW paV. Mettre en parallèle la variation du vecteur vitesse et la somme des forces appliquées : Représenter par un point les positions de Fred au cours des trois premières secondes de sa chute et représenter le vecteur vitesse pour chaque position (1 cm pour 20 m.s-1 ).VariaWion Tu vecWeur viWeVVe ?
OuiReprĠsenter (sans souci d'Ġchelle) la ou
les force(s) exercées sur Fred, représenté par le point G ci-dessous :Au cours des 2 premières secondes :
GAu cours de la troisième seconde :
GSomme TeV vecWeurV forceV J
non nulle2ème pUaVe J A parWir de l'instant t с 10 s J
Le mouvement est recWiligne uniforme
NlleV Ve compenVenW
Distance séparant
les positions en mVecteur
poidsRésistance
Vecteur
poidsVecteur
vitesse à t= 1sVecteur vitesse
à t= 2s
Vecteur vitesse
à t= 3s
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8 Mettre en parallèle la variation du vecteur vitesse et la somme des forceV appliquéeV J Représenter par un point les positions de Fred au cours des dixième, onzième et douzième secondes de sa chute et représenter le vecteur vitesse pour chaque position (1 cm pour 20 m.s-1). Distinguer les 2 phases du mouvement.VariaWion Tu vecWeur viWeVVe ?
nonReprĠsenter (sans souci d'Ġchelle) la ou
les force(s) exercées sur Fred, représenté par le point G ci-dessous : GSomme TeV vecWeurV forceV J
NulleConclusion de l'actiǀitĠ J
Le vecWeur viWeVVe enWre Teux inVWanWV voiVinV VARIN Vi la Vomme TeV vecWeurV forceV eVW NON NULLN eW
réciproquemenW.Le vecWeur viWeVVe enWre Teux inVWanWV voiVinV NN VARIN PAS Vi la Vomme TeV vecWeurV forceV eVW NULLN eW
réciproquemenW.Position à t = 10 s
Distance séparant les positions en m
Vecteur
poidsRésistance
Vecteur vitesse
à t= 10s
Vecteur vitesse
à t= 12s
Vecteur vitesse
à t= 11s
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