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THEME : MOUVEMENT ET INTERACTIONS CHAPITRE 1 : LE MOUVEMENT 1. Notion de référentiel Pierre monte dans le train pour Paris. Son ami Simon reste sur le quai. Le train démarre. Qui est en mouvement ? Qui est en immobile? En fait les questions sont mal posées. Il faut préciser quelque chose. Quoi ? Reformuler alors les questions. Lorsqu’on parle de mouvement ou d’immobilité il faut toujours préciser par rapport à quoi on se réfère. Si on se réfère au train, Pierre est immobile et Simon est en mouvement. Si on se réfère au sol (quai de la gare), Pierre est en mouvement et Simon est immobile. Il faut bien se persuader que les deux points de vues sont justes. A retenir : Pour décrire le mouvement d’un corps il faut toujours dire par rapport à quoi on se réfère. On parle alors de référentiel. Référentiel Immobile Mouvement Sol Simon Pierre Train Pierre Simon Exercice Pour chaque situation, dresser un tableau précisant les référentiels et dire qui est en mouvement et qui est immobile. Situation 1 : Anouk est sur un manège. Sa maman Christelle l’observe assise sur une chaise. Référentiel Immobile Mouvement Sol Christelle Anouk Manège Anouk Christelle Situation 2 : Vous êtes en voiture sur l’autoroute. Un gendarme est posté sur le bord de la route. Référentiel Immobile Mouvement Sol Gendarme Vous Voiture Vous Gendarme Situation 3 : Alain est assis dans un train qui roule. Patrick est sur le quai. Le contrôleur se déplace dans le wagon. Référentiel Immobile Mouvement Sol Train Alain Patrick Alain/Contrôleur Patrick/Contrôleur 2. Notion de trajectoire Observons le mouvement d’un ballon de football Trajectoire du centre du ballon Définition : La trajectoire d’un point est la courbe obtenue en joignant les positions successives occupées par ce point. Le point décrit une droite : la trajectoire est rectiligne Le point décrit un cercle: la trajectoire est circulaire Le point décrit une courbe: la trajectoire est curviligne Exercice 1 1) Pour chaque situation, dire quelle est la nature de la trajectoire. 2) Repasser la trajectoire en rouge. La Terre autour du Soleil Train en ligne droite Panier au basket Circulaire Rectiligne Curviligne Situation Trajectoire Exercice 2 1) Sur le schéma de la première situation de l’exercice 1, il y a un petit cercle autour de la Terre. Que représente ce cercle ? Trajectoire de la Terre Soleil Terre Trajectoire de la Lune Lune 2) Combien de temps la Terre met-elle pour faire le tour du Soleil? 365, 25 jours = 1 an Exercice 3 Dessiner la trajectoire : D’un sauteur à la perche D’un coureur de 400 m (1 tour de stade) D’un saut à ski avec tremplin 3. Notion de vitesse Définition : La grandeur est un nombre qui nous indique si un mouvement est rapide ou lent. Plus le mouvement est rapide plus la vitesse est élevée. Plus le mouvement est lent plus la vitesse est petite. Exercice 1 : 1) Relier chaque objet à la valeur de sa vitesse. Usain Bolt sur 100 m 110 km/h Un marcheur 0,013 m/s Le son dans l’air La station spatiale internationale Un guépard Une voiture sur autoroute Un escargot 340 m/s 1,7 m/s 300 000 km/s 10 m/s 130 km/h La lumière 27600 km/h 2) Quelles sont les unités utilisées pour donner la valeur d’une vitesse? On utilise le m/s et le km/h 3) Quelle est la plus petite vitesse ? L’escargot ? v = 0,013 m/s = 46,8 m/h 4) Quelle est la plus grande vitesse ? La vitesse de la lumière Exercice 2 : Pour calculer une vitesse on divise la distance par la durée. Vitesse = Distance Temps 1) Calculer la vitesse d’une voiture qui parcourt 250 km en 2h. Vitesse = 250 2 = 125 km/h 2) Calculer la vitesse d’un train qui parcourt 600 km en 3h. Vitesse = 600 3 = 200 km/h 2) Calculer la vitesse d’un avion qui parcourt 1500 km en 1h30min. Vitesse = 1500 1,5 = 1000 km/h 4. Vitesse et trajectoire Définitions uniforme est un mouvement qui s’effectue à vitesse Un mouvement uniforme constante. constante Un mouvement est accéléré si la vitesse augmente au cours du temps. ralenti (freiné) freiné si la vitesse diminue au cours du Un mouvement est ralenti temps. Exercice 1 Observe les trois chronophotographies et indique la nature du mouvement en justifiant ta réponse. Mouvement 1 : Mouvement 2 : Mouvement 3: Mouvement Nature 1 2 3 Ralenti Uniforme Accéléré Justification L’écart entre les points diminue L’écart entre les points est constant L’écart entre les points augmente Exercice 2 Représente la chronophotographie d’un point se déplaçant sur un cercle de façon uniforme. Consigne : le cercle fait 5 cm de rayon et on représentera 8 points sur le cercle. Exercice 3 On a mesuré les valeurs de vitesse d’un objet toutes les 10 secondes. Quelle est la nature du mouvement ? t(s) 0 10 20 30 40 v(m/s) 30 25 20 15 10 Le mouvement est ralenti car la vitesse diminue au cours du temps.
