Nom : Groupe : PHYSIQUE 5e secondaire La mécanique (La
temps mis à parcourir cette distan e (∆t est grand) Sur un graphique position-temps, la vitesse moyenne orrespond au alul de la pente d’une SÉCANTE Exemples : Vitesse moyenne d’un MRUA : À l’aide d’un ru an Mouvement de irulation d’une auto Graphiquement
Exercices sur le mouvement rectiligne uniformément accéléré
Exercices sur le mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA) Module 3 : Des phénomènes mécaniques Objectif terminal 3 : La cinématique 1 Voici le graphique de la position en fonction du temps d’un mobile _____ / 12 a) Quel était le déplacement du mobile après 6 secondes? Réponse : _____
MRU – Représentation graphique CORRIGÉ
Exempledereprésentationgraphique Karinetravaillepouruneentreprisedejouetoùl’onfabriquedesautostéléguidées L’équipe d’ingénieur a fabriqué trois différentes voitures téléguidées ayant
11,5m - 7m = 4,5m
Trace le graphique du déplacement de Roger en fonction du temps À l’aide des données du tableau ci-contre, MRUA g=9,8m/s2 Les formules : voir le document
1 Théorie
9 Cinématique : MRUA – Définition – horaire – vitesse – Cas particulier : méthodologie pour déterminer le sommet de la trajectoire d’un projectile lancé verticalement vers le haut 10 Cinématique : MRUA – Définition – représentation graphique de l’horaire et de la vitesse 11
cours de physique copie eleves
4 Introduction La physique décrit la matière et l’espace, leurs propriétés et leurs comportements La physique est donc la science qui étudie les propriétés de la matière, de l’espace, du temps et qui établit les lois
USTHB Faculté de Physique Année 2011-2012
Le graphique de v(t) est composé de droites L’accélération est constante pour chaque droite et correspond à la pente Repos MRUA (+) MRUR (+)
Power Point Travail et Puissance mécanique notes de cours à
Compris 3 Exercice avec MRUA Une femme exerce une force de 25 N, sous un angle de 30°, sur un chariot de 10 kg initialement au repos, et ce, sur une distance de 20 m Une force constante de 10 N s’oppose au mouvement a) Calculez le travail résultant (on tient compte du frottement) Soln (25cos30 – 10) = 11 65N * 20m = 233 joules
Le mouvement en une dimension
Un graphique de la position en fonction du temps permet en plus de trouver la vitesse (v) Celle-ci correspond en effet à la pente de la courbe du graphique Un graphique de la vitesse en fonction du temps peut permettre de trouver le déplacement ( x) Il suffit pour cela de mesurer l’aire sous la courbe entre deux instants donnés
5 Physique 1 – dossier en autonomie - WordPresscom
Sur le graphique T = 1 seconde et par calcul f=1/T=1Hz et par calcul =v/f=340/1=340m) Les 6 caractéristiques des oscillations et des ondes oscillation = mouvement "va-et-vient" (autour d’une position d’équilibre)
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Communauté scolaire Sainte-Marie Namur
Prof : Julie Geluyckens
5 Physique 1 - dossier en autonomie
Voici la dernière partie du cours de physique.
PLANNING CONSEILLÉ :
(1/2 HEURE PAR SEMAINE) •Semaine du 18 mai : première partie (oscillations) •Semaine du 25 mai : deuxième partie (ondes) •Semaine du 1 juin : troisième partie (ondes sonores)Le thème des ondes pose régulièrement des difficultés aux élèves de rhétos, c'est pourquoi, en temps
normal, les caractéristiques des ondes (ce dossier) sont abordées en fin de 5e et revues en introduction/rappel en septembre en rhéto. La nouvelle matière n'est pas obligatoire durant le confinement. Mais voyez ce dossier comme uneopportunité offerte aux élèves pour mieux réussir en rhéto à Noël. Il ne s'agit pas de prendre de
l'avance mais de permettre à votre cerveau de se préparer à la rude rentrée de septembre, pour qu'il
soit prêt à digérer de nouveaux termes de vocabulaires et des concepts très abstraits.C'est pour
prédigérer et avoir moins d'un coup à la rentrée.Ce dossier est donc conseillé mais pas obligatoire : aucun travail non remis ne vous sera reproché !
Pour toute question, contactez la prof par mail.
Je me suis inspirée de http://matheux.ovh/Versions/Physique/6G1OscillationsEtOndes.pdfDans les encadrés verts :
les questions que je te pose, prends le temps d'y réfléchir avant de lire la suite.Il n'est pas nécessaire d'imprimer le dossier mais c'est toujours plus confortable si tu préfères la
version papier.Partie 1 - semaine du 18 mai - Oscillations
Objectifs :
•Comprendre les concepts d'oscillation et de phénomène périodique •Apprendre de nouveaux mots de vocabulaire : oscillateur, élongation, amplitude, période, fréquenceSelon toi, parmi ces exemples, lesquels sont des phénomènes périodiques (qui se reproduisent à
intervalles réguliers) ? •l'oscillation d'un pendule •le mouvement de la Lune autour de la Terre •le va-et-vient des essuies glaces •le mouvement d'une balançoire •les battements de ton coeur •l'oscillation d'un ressort qui monte et qui descend •la vibration d'un diapason ou d'une corde de guitareTu as coché toutes les propositions ? Bravo : un mouvement est dit périodique s'il se reproduit
identique à lui-même au bout d'intervalles de temps égaux (appelés périodes).Parmi les mouvements périodiques, nous allons étudier les objets qui effectuent des oscillations de
part et d'autre d'une position d'équilibre. Selon toi, parmi les exemples précédents, lesquels sont des oscillations périodiques ?Tous sauf le mouvement de la Lune autour de la Terre : la Lune tourne autour de nous mais elle ne fait
pas des va-et-vient (aller-retour) !Etudions le mouvement d'une petite lame coincée à la base dans un étau et qu'on écarte à son
sommet pour la faire vibrer (osciller). Position d'équilibre : la position 3 est celle de départ, au repos avant de plier la lame, c'est aussi la position " centrale » par laquelle la lame qui oscille passe quand elle va de la droite vers la gauche puis de la gauche vers la droite (va-et-vient).Définitions :
Oscillateur = objet décrivant un mouvement de va-et-vient de part et d'autre d'une position d'équilibre.Oscillation = mouvement de l'oscillateur
Élongation y : distance qui séparer l'objet de sa position d'équilibre. Cette distance varie constamment. Amplitude A : valeur maximale de l'élongation (correspond aux positions 1 et 4 de la lame).Période T = durée d'une oscillation complète (temps pour aller d'un point et y revenir dans le même
sens). La période se mesure toujours en secondes (s).Fréquence f = nombre d'oscillations complètes effectuées par seconde. Elle se mesure toujours en
hertz (Hz). Donc un hertz = une oscillation par seconde. Oui, je sais, toutes ces définitions, ça donne déjà le tournis... mais ce n'est que le début, alors accroche-toi.Exemple chiffré :
Supposons que l'oscillateur mette 0,5 s pour faire le trajet [1-2-3-4-3-2-1] (une oscillation complète),
alors sa période T vaut 0,5 s (durée d'une oscillation complète). Cet oscillateur effectue donc une oscillation en une demi-seconde. Il fait donc 2 oscillations pendant 1 seconde. Sa fréquence est de 2 Hz. La fréquence f et la période T sont liées par la relation f = 1 / T.Oui, il va aussi y avoir des formules, mais rassure-toi il n'y en a que deux et elles sont très simples
(fini les formules compliquées du MRU et du MRUA!).Un petit mot de vocabulaire en plus avant
de passer aux ondes : oscillateur harmonique : c'est un oscillateur qui laisse une trace en forme de fonction sinusoïdale quand on y accroche un crayon et qu'on fait avancer le papier par dessous. penduleressortPartie 2 - semaine du 25 mai - OndesMaintenant qu'on a compris ce qu'est une oscillation, on va créer une onde en propageant une
oscillation (ou une perturbation).C'est très simple et à la fois compliqué parce qu'il ne va PAS Y AVOIR de transport de matière, aucun
objet ne va se déplacer, il y aura seulement un transfert d'énergie.Onde =propagation d'une oscillation/perturbation (avec transfert d'énergie sans transport de matière)
Imagine qu'on place un canard en plastique à la surface de l'eau d'un étang. Ensuite, on lance des
cailloux à intervalles réguliers de telle sorte que des vaguelettes apparaissent en cercle autour du
cailloux) et atteignent le canard.A ton avis, le canard :
•va osciller verticalement •va osciller horizontalement•va être repoussé par les vagues et s'éloigner du lieu où les cailloux tombent dans l'eau
C'est la première proposition, tu peux vérifier par toi-même dans ton bain. La perturbation est
verticale (le caillou pousse la surface de l'eau vers le bas, l'eau fait des oscillations verticales (vagues).
Imagine maintenant qu'on couple 12 pendules (oscillateurs) de cette manière : en les attachant les
uns aux autres par des petits cordes. Voici l'assemblage au repos. A ton avis, si on donne une impulsion seulement au pendule 1, que va-t-il se passer ensuite ?•Le pendule 1 continue d'osciller mais avec les frottement de l'air, il finit par s'arrêter, c'est
tout.•Le pendule 2 va se mettre à osciller lui aussi, entraîner par le premier via la petite corde, et
ainsi de suite jusqu'au 12e, la vibration pourrait même revenir en arrière puisque le pendule12 une fois oscillant peut à son tour transmettre la vibration au 11e. La petite corde joue le
rôle de transmetteur d'énergie (ici énergie mécanique=de mouvement). Va voir sur https://youtu.be/izy4a5erom8 (et https://youtu.be/2LYjAVFUqdE pour la beauté)Alors ? La deuxième proposition est correcte : le premier pendule oscille et transfère son énergie à son
voisin ! (et ainsi de suite) Tu peux aussi regarder ceci (transversal/longitudinal): https://youtu.be/X8wx9n0mgaM (optionnel: https://youtu.be/hv5EhRlx-DA et https://youtu.be/IOl_uQ_Htsc)Définitions :
Longueur d'onde (m) = distance parcourue par l'onde pendant une période. Vitesse de l'onde v (m/s) = vitesse de propagation de la perturbation. ... et la formule =v/fPartie 3 - semaine du 25 mai - Ondes sonores
Tu as sans doute compris qu'une onde sonore est un cas particulier des ondes. L'oscillation/perturbation = variation de pression de l'airCette perturbation se propage (à la vitesse du son) entre l'émetteur (un baffle par exemple) et le
récepteur (une oreille par exemple). •30 secondes pour observer une onde sonore : https://youtu.be/Nkved7UcgqY •2 minutes sur le son dans C'est pas sorcier: https://youtu.be/Q58ns2rLXx8 A ton avis, l'onde sonore est-elle transversale ou longitudinale ?C'est une onde longitudinale étant donné que la compression-dépression opère dans la même
direction que la direction de propagation. direction de propagation haut-parleur oreilleEncore un peu de vocabulaire ?
La hauteur : quand un son est aigu (femme), on dit que sa hauteur est grande, cela correspond à une
haute fréquence (et à une petite période puisque fréquence et période sont inverses l'une de l'autre.
Inversement, quand un son est grave (homme), on dit que sa hauteur est petite, cela correspond à une basse fréquence (et à une grande période). L'intensité sonore correspond à l'amplitude de l'onde : un son fort a une grande amplitude et inversement.On parle aussi du niveau sonore, exprimé en décibels, c'est une autre manière de parler de l'intensité
du son avec des unités différentes (un peu comme convertir des degrés celsius en kelvin).Le timbre permet de distinguer deux sources sonores : par exemple un violon ne fait pas le même son
qu'un piano. Si on prend un la (même hauteur) de même intensité sur les deux instruments, on
entendra quand-même une différence : c'est le timbre.Connais-tu la vitesse du son dans l'air ?
340m/s et dans l'eau le son se propage plus vite : 1500m/s pratique pour les dauphins qui utilisent
l'écho pour détecter les poissons.zones de compressionzones de dépressionPartie 4 - semaine du 1 juin - Graphiques
Aïe ! Non seulement il y a beaucoup de vocabulaire et de nouvelles formules mais en plus il y a des
graphiques... Que peut-on lire sur un graphique ? Observe bien les axes. Ici ce sont deux graphiques qui représentent une onde sonore (je le suppose parce que l'axe des ordonnées montre la pression). Sur le deuxième graphique, on peut lire la valeur de la période T.T = .................. donc f = .................... et = .................. (sachant que la vitesse de l'onde est 340m/s)
Sur le graphique T = 1 seconde et par calcul f=1/T=1Hz et par calcul =v/f=340/1=340m). Les 6 caractéristiques des oscillations et des ondes oscillation =mouvement "va-et-vient" (autour d'une position d'équilibre) mouvement harmonique = oscillation représentée par une sinusoïde1 élongation y [m]=écart par rapport à la position d'équilibre
2 amplitude A [m]=élongation maximale
3 période T [s]=durée d'une oscillation complète
4 fréquence f [Hz]=nombre d'oscillations complètes par seconde
f=1T(et donc T=1
f) → On parle d'onde quand l'oscillation se propage de proche en proche : onde =propagation d'un signal avec transfert d'énergie et sans transport de matière signal = oscillation = modification provisoire d'une propriété physique (ex de propriétés physiques : position, pression, champ électromagnétique)5 vitesse v [m/s]=vitesse de propagation du signal
La vitesse dépend de la nature du milieu et du signal. ex : vson dans l'air = 340m/s vson dans l'eau = 1500m/s vlumière dans le vide = 3.108m/s6 longueur d'onde λ [m]=distance parcourue par l'onde pendant une période T
(sur le graphique : c'est la distance entre deux maxima voisins)λ=v⋅T(et donc λ=v
f)Remarque : les ondes peuvent être :
•entretenues (signaux identiques envoyés périodiquement) ou non entretenues (un seul signal
envoyé)•longitudinales (signal // direction de propagation) ou transversales (signal direction de
propagation) •stationnaire ou progressive (laisse tomber)SYNTHESE
Les 4 caractéristiques des ondes sonores (=sons)Un son est une onde longitudinale de pression.
Les petits points représentent les molécules d'air, l'air entier se comporte comme un ressort tendu entre le haut-parleur et
l'oreille. Le signal qui se propage est une modification de la pression. direction de propagation haut-parleur oreille1 hauteurcorrespond àfréquence
grave basse fréquence aigu haute fréquence l'oreille humaine peut entendre les sons entre 16Hz et 20kHz ultrasons > 20kHz (ex : chien, dauphin, chauve-souris)2 intensité I [W/m²]=énergie captée par seconde et par m²
l'oreille humaine entend à partir de 10 -12 W/m² pour f=1000Hz , c'est très sensible!
seuil d'audition