Leçon et corrigé des exercices.

Chap2 : Décrire un mouvement
A la fin du chapitre, tu dois connaitre :
Les différents types de mouvement
Les principales unités utilisées pour la vitesse
Des ordres de grandeur de vitesses
A la fin du chapitre, tu dois être capable de :
Décrire un mouvement par la forme de sa trajectoire
Identifier les différences entre mouvement circulaire ou rectiligne
Elaborer et mettre en œuvre un protocole pour comprendre la notion de mouvement
Elaborer et mettre en œuvre un protocole pour mesurer la vitesse d’un objet
Calculer la vitesse d’un objet connaissant la distance parcourue et la durée du parcours
I.
Acquis
Mouvement et trajectoire.
Qu’est-ce qu’un mouvement selon vous?
Lister des exemples de personnes ou d’objets en mouvement :
Mouvement et observateur:
Par îlot de 4/5 élèves, faire l’analyse de la photo ci-dessus :
Que voient les personnages A, B et C du déplacement du bus ?
Que voit A de B et de C ?
Que voit B de A et C ?
Que voit C de A et B ?
Animation relativité du mouvement : http://www.ostralo.net/3_animations/swf/relativite_voitures.swf
A retenir
Le mouvement est le déplacement au cours du temps d’un objet (animé ou non) dans l’espace.
La description du mouvement ne peut s’effectuer que par rapport à un observateur (une référence).
Exercice : (je résous une tache complexe)
20p71 : Avancer ou reculer ?
Madame Pente ne va pas immédiatement appeler le gérant de la société de transport scolaire. En effet, les cars
de Bintou ou Gabriel n’ont peut-être jamais reculé. Les collégiens ont peut-être simplement eu l’impression que
c’était le cas parce que le car arrêté à côté du leur démarrait plus rapidement.
Si le car de Bilal démarre avant celui de Bintou et si Bintou est en train de regarder Bilal, elle peut avoir
l’impression que son car recule et que celui de Bilal est immobile.
Dans la situation proposée par Madame Pente, Émilie peut dire que Bilal avance : il se déplace par rapport à
elle.
Mais, si Bilal regarde Émilie en se considérant lui-même comme immobile, il peut dire qu’Émilie recule par
rapport à lui.
Sans évoquer explicitement la relativité du mouvement, on peut faire remarquer que les réponses oui ou non
sont correctes pour les deux questions ! Tout dépend de la personne (l’observateur) à qui elles sont posées.
Activité 1 p60 : Comment reconnaitre un mouvement ?
1.
2. L’allure du trajet d’un wagon des montagnes russes n’est pas facile à tracer car on ne reconnait par la
trajectoire.
3. Mirna et Wael auraient un mouvement circulaire dans la nacelle de la grande roue et un mouvement
rectiligne sur les sièges de l’ascenseur à sensations.
Activité2 p 61 : Quels sont les mouvements des planètes dans le système solaire ?
Exemple de mouvement rectiligne : https://www.edumedia-sciences.com/fr/media/532-mouvement-rectiligne
Exemple de mouvement circulaire : http://www.ostralo.net/3_animations/swf/mouvements.swf
A RETENIR:
Le mouvement d’un objet est décrit par une trajectoire et une vitesse.
La trajectoire correspond à l’ensemble des positions prises au cours du
temps par l’objet en déplacement.
Si la trajectoire est une droite le mouvement est dit rectiligne.
Si la trajectoire est un cercle le mouvement est dit circulaire.
Exercices (J’apprends le cours) :
1 p68 :
a. Sur une ligne droite, une voiture a une trajectoire rectiligne.
b. Pendant qu’elle réchauffe au four à micro-ondes, une olive sur le bord d’une pizza effectue un mouvement
circulaire.
2p68 :
Il fera nuit au Caire dans quelques heures car la Terre effectue une rotation sur elle-même dans le sens indiqué
sur le schéma : le point rouge se trouvera à l’ombre.
Exercices (je me test) :
6p68 : b
Exercices (je m’entraine)
15p70 : Reconnaitre une trajectoire.
1. Le dispositif photographié est un régulateur (le mot « régulateur » est écrit sur le cadran).
2. Le mouvement est uniforme (un mouvement uniforme est un mouvement qui se fait à vitesse constante, ici
130 km/h).
19p70 : Le presse agrume
La manivelle décrit un cercle, son mouvement est donc circulaire. La presse décrit une droite, son mouvement
est donc rectiligne.
II.
Vitesse d’un objet.
Activité 3 p62 Quelles est la vitesse des objets qui nous entourent ?
1. kilomètres par heure, abréviation : km/h.
2. Le panneau indique que les véhicules peuvent circulera une vitesse inférieure ou égale à 30 km/h.
3. voiture : 50 km/h; Bus: 50 km/h; Piéton: 5 km/h; Tramway: 60 km/h; Vélo: 20 km/h; TGV : 300 km/h
Avion : 900 km/h
Piéton
Voiture
Tramway
Bus
Vélo
Vitesse
(Km/h)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Il n’est pas possible de placer le TGV et l’avion sur cet axe car l’échelle choisie amènerait à placer le TGV à 30
carreaux et l’avion à 90 carreaux de la valeur 0 km/h.
On peut remarquer que si l’on prenait une échelle plus petite, on ne pourrait alors plus distinguer le piéton du
cycliste.
A RETENIR :
Pour calculer la vitesse d’un objet, il faut connaitre la distance parcourue et
le temps mis pour parcourir cette distance.
Définition :
La vitesse moyenne d’un objet (v) est le quotient de la distance
parcourue (d) par le temps du parcours (t).
Expression mathématique :
Unités :
Unité
usuelle.
Unité
légale.
Distance
Kilomètre
(km)
Mètre
(m)
Temps
Heure
(h)
Seconde
(s)
Vitesse
Kilomètre par heure
km/h
mètre par seconde
m/s
Ordres de grandeur de vitesses
Coureur
10km/h
Voiture
90km/h
TGV
300km/h
Avion
900km/h
Terre/Soleil
110 000 km/h
AN : 3 types de mouvements :
Animation (Mouvement, accéléré, ralenti, uniforme)
A RETENIR :
Exercices (J’apprends le cours) :
3p68
km - distance - m
km/h - vitesse - m/s
h - temps - s
4p58
Kilomètre par heure.
Exercices (Je me test) :
7p68 : b
8p68 : c
9p68 : b
10p68 : b
11p68 : c
Exercices (je m’entraine)
16p70 : Décrire les variations de vitesse.
1. a. La vitesse des coureurs augmente au départ d’un sprint.
b. Le mouvement est accéléré.
2. a. La vitesse du véhicule diminue à l’approche du Stop où l’arrêt est obligatoire.
b. Le mouvement est ralenti.
3. a. Non. La balle parcourt des distances de plus en plus grandes entre deux photos prises à intervalles
réguliers.
b. Le mouvement est accéléré.
17p70 : Régulateur ou limitateur de vitesse
1. Le dispositif photographié est un régulateur (le mot« régulateur » est écrit sur le cadran).
2. Le mouvement est uniforme (un mouvement uniforme est un mouvement qui se fait à vitesse constante,
ici130 km/h).
18p70 : Excès de vitesse
1. Madame Gault parcourt 7 kilomètres en 15 minutes.
2. Données : d= 7km
t=15min = 15/60 =0.25h ou ¼ h
Sa vitesse est v = d/t
v = 7/0.25 = 28 km/h.
On n’attend pas forcément le calcul 7 ÷ (1/4).
On peut raisonner ainsi : 7 km en 15 minutes, 14 km en30 minutes et 28 km en une heure.
3. On ne peut pas être certain que la conductrice a respecté la limitation de vitesse : en effet, elle peut avoir
dépassé la limite de vitesse autorisée en certains endroits et roulé très lentement à d’autres.
Cette question permet d’introduire la notion de vitesse moyenne vs vitesse instantanée.
III.
Energie.
AE : a la découverte de l’énergie cinétique
A RETENIR :
Un objet en mouvement possède de l’énergie de mouvement qui est d’autant plus grande que la masse et la
vitesse de l’objet sont grandes.
Exercices (J’apprends le cours) :
5p68 : b
Exercices (Je me test) :
12p68 : a