Mouvements et vitesses

Physique Chapitre 2
Mouvements et vitesses
Activité 1. Rappels de seconde.
On enregistre les positions successives d’un
point d’un solide au cours de 5 mouvements
différents (document 1). Les durées t entre
deux positions successives sont toujours les
mêmes. La flèche indique le sens du
mouvement.
 Définir (en deux, maximum trois mots)
la nature de chaque mouvement
(trajectoire et évolution de la vitesse).
 Rappeler les unités légales de longueur,
de durée, de vitesse.
 Etablir la relation entre m.s-1 et km.h-1.
Activité 2. Etude du mouvement d’un mobile sur banc à coussin d’air horizontal.
Document 2.
Echelle du document :
1
3
. Durée entre deux enregistrements : =
1
50
s.
1. Tracer la trajectoire du point mobile. Nature du mouvement. Justifier.
2. Déterminer la vitesse du mobile, en m.s-1 puis en km.h-1.
3. Représenter le vecteur-vitesse
v
aux dates 0,10 s et 0,20 s (échelle de représentation : 2 cm
pour 1 m.s-1).
En déduire une nouvelle définition du mouvement rectiligne uniforme.
Activité 3. Etude du mouvement d'un mobile sur banc à coussin d’air incliné.
Document 3.
Echelle du document : 1. Durée entre deux enregistrements : = 20 ms.
1. Nature du mouvement.
2. Vitesse moyenne. Calculer sa valeur :
a. sur l'ensemble du parcours : vmoy, b. entre les dates t2 et t4 : vmoy(t2 t4).
3. Vitesse instantanée. Déterminer la vitesse du mobile aux date t3 et t7 : vM (t3) et vM (t7).
Donnée. On admet que la vitesse instantanée à la date ti est voisine de la vitesse moyenne
entre les dates ti-1 et ti+1 si la durée t = ti+1 – ti-1 est très courte.
4. Représenter
M
v
(t2) et
M
v
(t7) (échelle de représentation : 3 cm pour 1 m.s-1).
Comparer ces vecteurs.
O (abscisse x0 = 0)
date t0 = 0
M (x)
t
O
M
t0
t
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Document 1.

Physique Chapitre 2
Activité 4. Mouvement parabolique d’un solide sur plan incliné.
1. Décrire le mouvement.
2. Déterminer les vitesses
du mobile aux dates t3, t7,
t10, t13, t17. Observations.
3. Représenter chacun des
vecteurs vitesses
correspondants (échelle
de représentation : 1 cm
pour 2 m.s-1).
4. Déterminer les
coordonnées des vecteurs
vitesses
M
v
(t3),
M
v
(t10),
M
v
(t17) dans le repère (O,
i
,
j
). Observations.
Compléments : équations horaires.
1. Mouvement rectiligne uniforme : diagramme des espaces x = f(t).
Document 2.
Repérer la position du mobile tous les 4 x 10-2 s. Mesurer l'abscisse (réelle) x qui correspond.
Tableau de valeurs (t, x).
Effectuer la représentation graphique x = f(t). Commenter.
Déterminer le coefficient directeur de la droite. En déduire l'équation horaire du mouvement.
2. Mouvement rectiligne uniformément accéléré.
Document 3.
a. Diagramme des vitesses v = f(t).
Tableau de valeurs (t, x, v). Déterminer les vitesses instantanées v du mobile, des dates t1 à t7.
Pourquoi n'est-il pas possible de calculer les vitesses à t0 et t8 ?
Effectuer la représentation graphique v = f(t). Commenter. Justifier la nature du mouvement.
A partir de la représentation graphique, déterminer :
- la vitesse initiale v0 du mobile ainsi que celle à la date t8 ;
- l'accélération a du mouvement.
Ecrire l’équation horaire du mouvement relative à la vitesse.
b. Diagramme des espaces x = g(t).
Effectuer la représentation graphique. Quelle est l’allure de la courbe obtenue ?
Document 4.
t0
x
y
O
Echelle :
20
1
 :
20
1
s