Le mouvement
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Le mouvement I – Relativité du mouvement Activité 1 : Une scène de la vie de tous les jours Dans la scène ci-contre... - Le tapis roulant avance par rapport au sol. - La personne A reste derrière son stand de fleurs. - B marche sur le sol à la même vitesse que le tapis roulant. - C se tient à la rampe du tapis roulant sans marcher. - D marche sur le tapis roulant à la vitesse à laquelle B marche sur le sol. Imagine la scène et réponds aux questions en remplissant pour chaque question les deux colonnes : 1. Par rapport au sol, classe les personnages et les objets de la liste : Personnage A, personnage B, personnage C, personnage D, bouquet de fleur, skate-board, mallette. En mouvement Immobiles 2. Comment une personne voit-elle le mouvement d'autres personnes ? Pour répondre, complète le tableau avec les mots suivants : avancer avancer plus rapidement immobile reculer voit A B C D A B C D 3. En comparant les réponses aux deux questions précédentes, quelle(s) remarque(s) peux-tu faire ? …............................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... …............................................................................................................................................................................... Activité 1 bis : Le petit train Hugo a acheté un petit train composé de 5 pièces de différentes couleurs. Il veut étudier les différentes trajectoires, c'est à dire les différentes lignes décrites par un objet au cours du temps lors de son déplacement. 1 - Sépare en deux catégories les pièces ayant une trajectoire semblable en indiquant leur couleur comme indiqué : Trajectoire 1 Trajectoire 2 Rouge 2 – Comment décrirais-tu les deux types de trajectoires ? Trajectoire 1 : …........................................................................................................................................................ Trajectoire 2 : …........................................................................................................................................................ Conclusion : Un mouvement peut être décrit de manière différente suivant la position de l'observateur ou de l'objet de référence : on l'appelle alors le REFERENTIEL. Une TRAJECTOIRE est la ligne décrite par un objet au cours du temps lors de son déplacement. Un mouvement est RECTILIGNE lorsque la trajectoire est une ligne droite. Un mouvement est CIRCULAIRE lorsque la trajectoire est un arc de cercle ou un cercle. Un mouvement est CURVILIGNE s'il n'est ni rectiligne, ni circulaire. Activité 2 : Série de 400 m Vous avez effectué 4 courses de 400 m (400 m est la longueur d’un tour de piste). Des plots « repères » étaient installés tous les 50 mètres le long de la piste (voir schéma ci-dessous). 1 – Complétez les tableaux suivants en utilisant les documents renseignés en EPS 1er 400 m : course réalisée à allure régulière à la vitesse de 9 km/h. Numéro du plot. 1 2 3 4 5 6 7 8 5 6 7 8 6 7 8 6 7 8 Distance parcourue en mètres. Temps écoulé en secondes. 2ème 400 m : course réalisée à allure régulière à la vitesse de 10 km/h. Numéro du plot. 1 2 3 4 Distance parcourue en mètres. Temps écoulé en secondes. 3ème 400 m : course réalisée à allure régulière à la vitesse de …… km/h. Numéro du plot. 1 2 3 4 5 Distance parcourue en mètres. Temps écoulé en secondes. 4ème 400 m : course réalisée à allure régulière à la vitesse de ….. km/h. Numéro du plot. 1 2 3 4 5 Distance parcourue en mètres. Temps écoulé en secondes. 2 - Représentez graphiquement les variations de la distance parcourue en fonction du temps écoulé Choisissez les données obtenues sur l'un des 400 m que vous avez effectués. Vous prendrez comme échelle : - 1 cm pour 10 s en abscisses - 1 cm pour 40 m en ordonnées Distance parcourue en m 0 Temps écoulé en s Que remarquez-vous à propos de la représentation graphique ? ..…………............................................................ …............................................................................................................................................................................... Que pouvez-vous en déduire ? …………………………………………………………......................................... ………………………………………………………………………………………….......……………………… 3 – Conclusion …………………………………………………………………………………………………………………....... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... Activité 3 : Etude de la course des 3 minutes Vous avez effectué une course de 3 minutes avec l'ambition de parcourir la plus grande distance possible. Des plots « repères » étaient installés tous les 50 mètres le long de la piste (voir schéma ci-dessous). 1 – En utilisant le document complété en EPS et le tableau de régularité d'allure, compléter le tableau suivant : Nombre de plots 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 d (m) t (s) 2 – Représenter les variations de la distance parcourue en fonction du temps écoulé Vous prendrez comme échelle : - 1 cm pour 20 s en abscisses - 1 cm pour 50 m en ordonnées 14 15 16 Distance parcourue en m 0 Temps écoulé en s 3 – A l'aide de la représentation graphique précédente, compléter le tableau suivant : t (s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 d (m) 4 – Réaliser la chrono-ponctuation du mouvement sur une bande de papier de 42 cm de long. Une chrono-ponctuation est une succession de points réalisés à intervalles de temps égaux. Chaque point permet de repérer la position du mobile à un instant donné. Ce procédé permet d'étudier un mouvement au cours du temps. L'intervalle de temps séparant 2 points consécutifs est de 10 s. En abscisses, vous prendrez 1cm pour 20 m. 5 – Observer : Décrivez (à la manière d'un commentaire sportif) la course de 3 minutes étudiée. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….................................................................................... 6 – Conclure : Faites le lien entre la distance séparant 2 points consécutifs et la notion de vitesse. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Activité 4 : Course des 3 minutes 1 – Calculer une vitesse. La vitesse v d'un mobile est le quotient de la distance d parcourue par la durée t de parcours. On a donc v=d/t Si la distance est exprimée en m et la durée en s alors l'unité de la vitesse est le m/s. Si la distance est exprimée en km et la durée en h alors l'unité de la vitesse est le km/h. Comment convertir une vitesse exprimée en km/h en une vitesse exprimée en m/s ? Ma vitesse est de 1m/s. Or 1 h = 3600 s, donc si je fais 1 m en 1s alors je fais ………….. m en 1h. Ma vitesse est de ………….. m/h. Or 1 km = 1000 m, donc si je fais ……..m en 1 h alors je fais …….. km en 1h. Ma vitesse est de ……. km/h. 2 – En vous aidant du travail réalisé lors de l'activité précédente, compléter le tableau suivant : t (s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 d (m) V interm. m/s V interm. en km/h 3 – Vitesse moyenne et vitesse intermédiaire. Déterminer la vitesse moyenne du coureur sur l'ensemble de la course de 3 minutes. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 180 Comparer la vitesse moyenne obtenue avec les différentes valeurs de la vitesse intermédiaire. Justifiez. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 4 – Représenter les variations de la vitesse en fonction du temps écoulé Vous prendrez comme échelle : - 1 cm pour 10 s en abscisses - 1 cm pour 2 km/h en ordonnées Vitesse en km/h 0 Temps écoulé en s 5 – Observer : Décrivez les variations de la vitesse au cours du temps. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 6 – Conclure : Déterminer les différentes phases du mouvement …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Conclusion : L'étude du mouvement peut être faite par CHRONO-PONCTUATION : c'est une succession de points réalisés à intervalles de temps égaux. La vitesse peut être déterminée par v=d/t Cette vitesse s'exprime en m/s ou en km/h. Lorsque l'on court à allure constante, la distance et le temps sont PROPORTIONNELS : le mouvement est alors UNIFORME (distance identique entre deux intervalles de temps). Lorsque l'allure n'est pas constante, le mouvement peut être ACCELERE (la distance augmente entre deux intervalles de temps) ou RALENTI (la distance diminue entre deux intervalles de temps).
