MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT MECANIQUE : COMMENT DÉCRIRE LE MOUVEMENT ? OBJECTIFS Etre capable de : 1. Savoir qu’un mouvement ne peut être défini que dans un référentiel choisi ; 2. Connaitre l’existence de différents types de mouvements ; 3. Connaître la relation entre vitesse moyenne et distance parcourue et durée ; 4. Connaître les relations de fréquence de rotation et de période ; 5. Savoir qu’une action mécanique peut se modéliser par une force et connaître ses caractéristiques ; 6. Connaître et savoir utiliser la relation entre le poids et la masse ; Partie 2/3 Seconde professionnelle Page 1|7 MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT 1) Passage de la vitesse du moteur à la vitesse des roues Pour faire avancer la voiture, le moteur transmet la vitesse aux roues en passant par plusieurs étapes. Chaque étape change la vitesse de rotation. Comment transmettre la vitesse aux roues ? Poulie-courroie Engrenage 2) Représentation d’un tableau de bord Seconde professionnelle Page 2|7 MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT 3) Fréquence et vitesse de rotation a) Fréquence de rotation La fréquence de rotation n est le nombre de tours effectués en une seconde. Elle s’exprime en tour par seconde (tr/s). Elle s’obtient en calculant l’inverse de la période T, durée nécessaire pour faire un tour. La période s’exprime en seconde (s). 𝑛= 1 𝑇 n : Fréquence de rotation (tr/s) T : Période c’est-à-dire le temps mis pour faire un tour (s) On utilise également fréquemment le tour par minute à la place du tour par seconde 1 tr/s 60tr/min b) Vitesse de la roue Rappel : Le périmètre d’un cercle est : 2𝜋𝑅 = 𝜋𝐷 Seconde professionnelle Page 3|7 MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT c) Activité sur Geogebra 1- Ouvrir un navigateur web (chrome, firefox, edge …) 2- Ecrire l’adresse suivante dans la barre d’adresse : https://www.geogebra.org/classroom/nuah5wp6 3- Vérifier que vous avez les mêmes valeurs que ci-dessous : Tours = 1 n=0 4- Faire Varier le diamètre de la roue et remplir le tableau ci-dessous Rayon (cm) 2.5 5 7.5 10 15 1 1 1 1 1 Distance parcourue (cm) Fréquence (tr/s) Vitesse en A (cm/s) Observation : Lorsque le rayon double, la distance ……………………… Pour une même fréquence, la vitesse et la distance parcouru dépendent du ……………………… Seconde professionnelle Page 4|7 MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT d) Description graphique de la vitesse et relation Soit un disque en rotation autour de son axe (centre), on place un vecteur vitesse tangentiel au disque. => Ceci est en lien avec le cours de mathématique sur Thalès La vitesse d’un point du cercle est donc proportionnelle à son rayon : La relation est : 𝑣 = 𝑛. 2. 𝜋. 𝑅 v : Vitesse moyenne en m/s (mètre par seconde) R : Rayon du cercle en m (mètre) n : Fréquence de rotation en tr/s (tours par minute) Seconde professionnelle Page 5|7 MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT e) Application Les roues de la voiture tournent à une fréquence de 15 trs/s Le diamètre des roues est de 18 pouces soit 45.72 cm Quelle est la vitesse de la voiture ? 1- Quel est le périmètre de la roue ? 2- Calculer la vitesse en m/s puis en km/h Seconde professionnelle Page 6|7 MECANIQUE : COMMENT DECRIRE LE MOUVEMENT 1) Transmission de la vitesse par engrenage a) Activité sur géogébra 1- Ouvrir un navigateur web (chrome, firefox, edge …) 2- Ecrire l’adresse suivante dans la barre d’adresse : https://www.geogebra.org/classroom/aa7gstgh 3- Vérifier que vous avez les mêmes valeurs que ci-dessous : Z1= 1 Vit= 1 4- Répondre aux questions Après avoir appuyé sur Go observer : Les roues tournent dans : le même sens le sens inverse Faire varier le Z2 et remplir le tableau Z1 30 30 30 30 Z2 30 15 10 5 Nombre de tours de Z1 1 1 1 1 Nombre de tours de Z2 Plus la roue Z2 est petite, plus la roue tourne : rapidement lentement Seconde professionnelle Page 7|7
