Terminale S Octobre 2003

MOUVEMENTS PLANS
Etude d’un mouvement parabolique
I/ Objectifs
 Retrouver les différentes caractéristiques du mouvement d’une boule de pétanque dans l’air (équations horaires, vitesse,
accélération).
 Voir l’influence de la vitesse initiale (valeur, inclinaison) sur le mouvement de cette boule.
II/ Relevé de la trajectoire
On dispose de 2 fichiers vidéo «Pétanque 1» et «Pétanque 2» qui représentent le mouvement d’une boule de pétanque dans
l’air.
1) Logiciel : Lancer le logiciel Latispro et cliquer sur
puis sur « Fichiers » et charger la vidéo
« Pétanque 1 » qui se trouve dans le dossier Terminale S.
2) Visionnage : pour voir le clip cliquer sur « Lecture » puis sur
pour revenir au début.
3) Etalonnage : cliquer sur « Sélection de l’étalon », la règle en bois mesurant exactement 2,0 m, placer les deux points et
noter 2,0 m dans la fenêtre prévue.
3) Repère : faire défiler la vidéo image par image jusqu'à ce que la boule quitte la main du lanceur cliquer sur « Sélection de
l’origine » et placer l’origine devant la chaussure du lanceur.
4) Mesures : cliquer sur « Sélection manuelle des points », puis pointer précisément le centre de la boule sur toutes les
images suivantes puis « Terminer la sélection manuelle » et fermer la fenêtre « séquence vidéo ».
III/ Traitement des données
1) Cliquer sur
, cliquer sur « Traitements » puis « Tableur », glisser « Mouvement X » dans le tableur, supprimer
les cases vides de la colonne, faire de même pour « Mouvement Y » puis fermer la fenêtre « Tableur ».
2) Faites glisser « Mouvement X » dans le repère de droite, la courbe X = f(t) est représentée.
Cliquez sur « Modélisations », faites glisser « Mouvement X » dans « Courbe à modéliser » puis « Choisir un modèle » puis
« Calculer », le modèle est également affiché, on peut donc voir s’il correspond bien. Noter sur votre feuille la modélisation
de X = f(t). Faire un clic droit dans la fenêtre 1, choisir « Retirer toutes les courbes ». Procéder de manière identique pour
« Mouvement Y », puis « Retirer toutes les courbes ».
3) Cliquez sur « Traitements », choisir « Calculs spécifiques » puis « Dérivée ». Faites glisser
« Mouvement X » puis cliquer « Calcul », puis glisser « Mouvement Y », cliquer « Calcul ».
4) Cliquez sur « Traitements », choisir « Calculs spécifiques » puis « Dérivée seconde », glisser « Mouvement X » calculer
sa dérivée seconde, faire de même pour « Mouvement Y ».
5) Double cliquer sur « Dérivée de Mouvement X », changer son nom en « Vx » et préciser l’unité de l’ordonnée (m/s), faire
de même pour les trois autres dérivées (rappel : une dérivée seconde correspond à l’accélération).
6) Glisser « Vx » dans la fenêtre 1 et modéliser, noter le résultat. « Retirer toutes les courbes » et procéder de même avec
« Vy » puis « ax » et ensuite « ay ».
7) On va maintenant créer V
 Vx2  Vy2
. Cliquer sur « Traitements » puis « Tableur », faire glisser Vx et Vy dans deux
colonnes distinctes. Dans la première case de la 3ème colonne écrire la formule « =sqrt(sqr(Vx)+sqr(Vy)) ». Recopier cette
formule dans toute la colonne. Fermer le tableur, renommer « nouvelle courbe » en « V » et choisir la bonne unité, faire
glisser « V » sur le graphe et modéliser, noter le résultat.
Cliquer droit dans la fenêtre N°1 et « Retirer toutes les courbes ».
8) Glisser « Mouvement Y » dans la fenêtre 1, puis glisser « Mouvement X » sous l’axe des abscisses on a Y = f(X) qui est
affiché, modéliser comme avant et noter le résultat.
9) Cliquer sur « Traitements », « Calculs spécifiques », « Vecteurs ». Glisser « Mouvement X » pour le déplacement
horizontal et « Mouvement Y » pour le déplacement vertical, décocher « Vitesse » et cliquer sur « Commencer », conclure.
10) Refaire toute la procédure pour la 2ème vidéo « Pétanque2 ».
IV/ Exploitations
1) A l’aide de l’expression de V = f(t) et Vx = f(t), déterminer V0 et α.
2) Ecrivez les relations théoriques du mouvement de la boule dans l’air et comparez les avec les résultats expérimentaux.
3) Si on observe le mouvement selon les deux axes du repère, que peut-on dire selon (O,x) et selon (O,y) ?
4) Sachant que pour les deux mouvements les vitesses initiales sont quasi-identiques, comparer la portée et la flèche de ces
deux trajectoires.
5) Quelles sont les similitudes et les différences entre les deux mouvements ?
MOUVEMENTS PLANS
Etude d’un mouvement parabolique
I/ Objectifs
 Retrouver les différentes caractéristiques du mouvement d’une boule de pétanque dans l’air (équations horaires, vitesse,
accélération).
 Voir l’influence de la vitesse initiale (valeur, inclinaison) sur le mouvement de cette boule.
II/ Relevé de la trajectoire
On dispose de 2 fichiers vidéo «Pétanque 1» et «Pétanque 2» qui représentent le mouvement d’une boule de pétanque dans
l’air.
1) Logiciel : Lancer le logiciel Latispro et cliquer sur
puis sur « Fichiers » et charger la vidéo
« Pétanque 1 » qui se trouve dans le dossier Terminale S.
2) Visionnage : pour voir le clip cliquer sur « Lecture » puis sur
pour revenir au début.
3) Etalonnage : cliquer sur « Sélection de l’étalon », la règle en bois mesurant exactement 2,0 m, placer les deux points et
noter 2,0 m dans la fenêtre prévue.
3) Repère : faire défiler la vidéo image par image jusqu'à ce que la boule quitte la main du lanceur cliquer sur « Sélection de
l’origine » et placer l’origine devant la chaussure du lanceur.
4) Mesures : cliquer sur « Sélection manuelle des points », puis pointer précisément le centre de la boule sur toutes les
images suivantes puis « Terminer la sélection manuelle » et fermer la fenêtre « séquence vidéo ».
III/ Traitement des données
1) Cliquer sur
, cliquer sur « Traitements » puis « Tableur », glisser « Mouvement X » dans le tableur, supprimer
les cases vides de la colonne, faire de même pour « Mouvement Y » puis fermer la fenêtre « Tableur ».
2) Faites glisser « Mouvement X » dans le repère de droite, la courbe X = f(t) est représentée.
Cliquez sur « Modélisations », faites glisser « Mouvement X » dans « Courbe à modéliser » puis « Choisir un modèle » puis
« Calculer », le modèle est également affiché, on peut donc voir s’il correspond bien. Noter sur votre feuille la modélisation
de X = f(t). Faire un clic droit dans la fenêtre 1, choisir « Retirer toutes les courbes ». Procéder de manière identique pour
« Mouvement Y », puis « Retirer toutes les courbes ».
3) Cliquez sur « Traitements », choisir « Calculs spécifiques » puis « Dérivée ». Faites glisser
« Mouvement X » puis cliquer « Calcul », puis glisser « Mouvement Y », cliquer « Calcul ».
4) Cliquez sur « Traitements », choisir « Calculs spécifiques » puis « Dérivée seconde », glisser « Mouvement X » calculer
sa dérivée seconde, faire de même pour « Mouvement Y ».
5) Double cliquer sur « Dérivée de Mouvement X », changer son nom en « Vx » et préciser l’unité de l’ordonnée (m/s), faire
de même pour les trois autres dérivées (rappel : une dérivée seconde correspond à l’accélération).
6) Glisser « Vx » dans la fenêtre 1 et modéliser, noter le résultat. « Retirer toutes les courbes » et procéder de même avec
« Vy » puis « ax » et ensuite « ay ».
7) On va maintenant créer V
 Vx2  Vy2
. Cliquer sur « Traitements » puis « Tableur », faire glisser Vx et Vy dans deux
colonnes distinctes. Dans la première case de la 3ème colonne écrire la formule « =sqrt(sqr(Vx)+sqr(Vy)) ». Recopier cette
formule dans toute la colonne. Fermer le tableur, renommer « nouvelle courbe » en « V » et choisir la bonne unité, faire
glisser « V » sur le graphe et modéliser, noter le résultat.
Cliquer droit dans la fenêtre N°1 et « Retirer toutes les courbes ».
8) Glisser « Mouvement Y » dans la fenêtre 1, puis glisser « Mouvement X » sous l’axe des abscisses on a Y = f(X) qui est
affiché, modéliser comme avant et noter le résultat.
9) Cliquer sur « Traitements », « Calculs spécifiques », « Vecteurs ». Glisser « Mouvement X » pour le déplacement
horizontal et « Mouvement Y » pour le déplacement vertical, décocher « Vitesse » et cliquer sur « Commencer », conclure.
10) Refaire toute la procédure pour la 2ème vidéo « Pétanque2 ».
IV/ Exploitations
1) A l’aide de l’expression de V = f(t) et Vx = f(t), déterminer V0 et α.
2) Ecrivez les relations théoriques du mouvement de la boule dans l’air et comparez les avec les résultats expérimentaux.
3) Si on observe le mouvement selon les deux axes du repère, que peut-on dire selon (O,x) et selon (O,y) ?
4) Sachant que pour les deux mouvements les vitesses initiales sont quasi-identiques, comparer la portée et la flèche de ces
deux trajectoires.
5) Quelles sont les similitudes et les différences entre les deux mouvements ?