chapitre 9 - la relativite du mouvement

UNIVERS – CHAPITRE 8 - LES ELEMENTS CHIMIQUES DANS L’UNIVERS
ACTIVITÉ 1
SPORT
CHAPITRE 1 – RELATIVITE DU MOUVEMENT
I) RELATIVITE DU MOUVEMENT :
1) NOTION DE REFERENTIEL :
Un référentiel est constitué :
- d’un objet de référence par rapport auquel on repère les positions du
système,
- d’une horloge permettant un repérage des dates.
2) EXEMPLES DE REFERENTIEL :
Tout objet peut-être choisi comme référentiel. Cependant, certains sont
mieux adaptés que d’autres pour étudier certains mouvements.
· Les référentiels terrestres : il est constitué à partir de n’importe quel objet de référence lié à la Terre et fixe
par rapport à celle-ci. C’est le référentiel adapté à l’étude des mouvements sur la Terre. (ex : salle de classe,
laboratoire de physique, table immobile….)
· Le référentiel géocentrique : il est constitué par le centre de la Terre. C’est le référentiel adapté à l’étude des
mouvements de la lune ou de satellites artificiels.
· Le référentiel héliocentrique : il est constitué par le centre du Soleil. C’est le référentiel adapté à l’étude des
mouvements des planètes.
II) CARACTERISTIQUES D’UN MOUVEMENT
1) TRAJECTOIRE :
On appelle trajectoire d’un point de l’objet,
l’ensemble des positions successives que ce point
occupe au cours du mouvement.
Un mouvement est rectiligne si sa trajectoire est une
droite.
Un mouvement est circulaire si sa trajectoire est un
cercle
Un mouvement est curviligne si sa trajectoire est une
courbe
2) VITESSE
La vitesse moyenne v est égale au quotient de la distance
d parcourue par le mobile par la durée ∆t du trajet.
d
v=
∆t
v = vitesse (m/s)
d = distance parcourue (m)
∆t = durée du trajet (s)
3) EXEMPLES DE MOUVEMENTS
Si la vitesse ne varie pas le mouvement est dit uniforme.
Si la vitesse augmente, le mouvement est accéléré,
Si elle diminue il est ralentit.
Mouvement rectiligne uniforme :
Pendant des durées égales le mobile parcourt
des distances égales
La valeur de la vitesse est constante au cours du temps
Mouvement rectiligne accéléré :
Pendant des durées égales le mobile parcourt
des distances de plus en plus grandes
La valeur de la vitesse augmente au cours du temps.
Mouvement rectiligne ralenti ( ou retardé )
Pendant des durées égales le mobile parcourt
des distances de plus en plus petites
La valeur de la vitesse diminue au cours du temps.
III) LA RELATIVITE DU MOUVEMENT
VOIR TP VELO
Le mouvement d’un point dépend du référentiel
utilisé pour décrire ce mouvement, on dit que le
mouvement est relatif.
IV) PRECISION DE LA MESURE D’UNE DUREE
UNIVERS – CHAPITRE 9 – RELATIVITE DU MOUVEMENT
ACTIVITÉ 1
UNIVERS – CHAPITRE 9 – RELATIVITE DU MOUVEMENT
TP1: RELATIVITE DU MOUVEMENT
On s’intéresse au mouvement d’un vélo roulant à vitesse constante. On désire déterminer le mouvement au cours
du temps de deux points d’un vélo : le guidon et le réflecteur du pneu avant.
Pour cela nous allons réaliser un traitement vidéo d’un enregistrement à l’aide du logiciel Logger Pro.
L'enregistrement s'appelle " CHAPITRE 9 - LA
RELATIVITE DU MOUVEMENT – CYCLISTE ", il est
situé dans le dossier "PHYS-CHIM" situé sur le bureau puis
dans le dossier "vidéo".
(Il y a 2,0 m entre le sol et le rebord de la fenêtre)
1) En vous aidant de la notice qui vous a été jointe à ce TP,
réaliser le pointage puis imprimer vos pointages.
2) Tracer la trajectoire en bleu d'un point du guidon vue par
une personne immobile sur le sol et en rouge la trajectoire
d'un point du réflecteur du pneu avant vue par une
personne immobile sur le sol.
3) Caractériser le mouvement de ces deux points avec les
mots suivants : circulaire, rectiligne, curviligne, uniforme,
accélérée, ralentie.
4) Calculer la vitesse du cycliste sachant que le film est
projeté à 25 images par seconde
On s'intéresse maintenant au mouvement d'un point du réflecteur avant vue par un autre cycliste roulant à coté à la
même vitesse.
Nous allons donc changer de référentiel.
REFERENTIEL : SOLIDE PAR RAPPORT AUQUEL ON ETUDIE LE MOUVEMENT
5) Quel est le mouvement du guidon dans le référentiel du second cycliste?
6) Réaliser le pointage d'un point du réflecteur avant vue par un autre cycliste roulant à coté à la même vitesse en
utilisant la vidéo " CHAPITRE 9 - LA RELATIVITE DU MOUVEMENT – REFLECTEUR".
Pointer le réflecteur noir uniquement pendant un tour.
7) Caractériser le mouvement obtenu.
8) De quoi dépend le mouvement d'un point en mouvement?
25 images par seconde donc 0,040 s entre chaque point
V = d / t = 5,041 / ( 19× 0,040 ) = 6,6 m/s = 6,6 ×3,6 = 24 km/h
UNIVERS – CHAPITRES 9, 10
BILAN
Ce qu'il faut savoir :
Je pense le
savoir
Je ne pense
pas encore
lesavoir
Je pense
savoir faire
Je ne pense
pas encore
savoir faire
Comprendre que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
→ TP 1 CHAPITRE 9
Savoir que la pesanteur terrestre résulte de l’attraction terrestre.
→ ACTIVITE 1 CHAPITRE 10
Ce qu'il faut savoir faire :
Décrire le mouvement d’un point
→ ACTIVITE 1 CHAPITRE 9 + TP 1 CHAPITRE 9
Calculer la force d’attraction gravitationnelle qui s’exerce entre deux corps.
→ ACTIVITE 1 CHAPITRE 10
→ EX 1 ET 2 CHAPITRE 10 + EX 19 P 225
Calculer le poids d’un corps
→ TP 1 CHAPITRE 10
→ EX 2 CHAPITRE 10
Comparer le poids d’un même corps sur la Terre et sur la Lune.
→ EX 3 CHAPITRE 10
Savoir représenter une force sur un schéma
→ EX 1 CHAPITRE 10
→ EX 9 P 223 + EX 19 P 225