2 Bac Pro date : Comment décrire le mouvement d`un véhicule

2 Bac Pro
date :
Comment décrire le mouvement d’un véhicule ?
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I- Chronophotographie
On utilise la technique de la chronophotographie pour étudier le mouvement d'un mobile en
fonction du temps. Les chronophotographies sont notamment utiles pour l’étude de mouvements trop
rapides pour l'œil humain.
Un chronogramme correspond à l'enregistrement des différentes positions d'un mobile à intervalle
de temps égaux noté .
Phase D’ACCÉLÉRATION
Chronogramme n°1
1
2
3
4
6
5
7
8
9
(Échelle 1/200)
On considère un enregistrement avec 5 images par seconde, d’où  = Error! s soit
 = 0,2 s
Vitesses instantanées :
v2 = Error!
v2 = Error!
v2 = 9 m/s
v4 = Error!
Accélération :
a3 = Error!
Chronogramme n°2
v4 = Error!
v4 = 14 m/s
a3 = 12,5 m/s 2
a3 = Error!
Phase UNIFORME
(Échelle 1/200)
Vitesse instantanée :
v = Error!
Chronogramme n°3
1
2
v = 12 m/s
Phase DE DÉCÉLÉRATION ou RALENTIE
3
4
Vitesses instantanées :
Accélération :
v = Error!
5
6
7
8
(Échelle 1/200)
9
v2 = Error!
v2 = Error!
v2 = 14 m/s
v4 = Error!
v4 = Error!
v4 = 12,5 m/s
a3 = Error!
a3 = Error!
a3 = – 3,75 m/s 2
L’automobile ralentie, l’accélération est négative et correspond à une décélération.
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Trajectoire du point
II- Donner l’allure des trajectoires des deux points du cycle.
On considère une vitesse constante.
La roue est représentée tous les huitièmes de tour
à intervalle de temps constant.
Trajectoire du point
III- Le cycliste parcourt 18 kilomètres en 32 minutes.
1. Calculer sa vitesse moyenne V en m/s.
V = Error!V = 9,375 m/s
2. Exprimer cette vitesse V en km/h. Donner le coefficient de proportionnalité utilisé.
Le coefficient de proportionnalité est 3,6
V = 33,75 km/h
( Error! = 3,6)
IV- Préciser la nature du mouvement du cycliste à la lecture du graphe de position.
d (m)
Graphe de position
La courbe est une droite passant par l’origine du repère.
La distance est proportionnelle à la durée.
La vitesse est constante. Le mouvement est uniforme.
0
t (s)
v (m/s)
Graphe de la vitesse
Tracer l’allure du graphe de la vitesse
0
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t (s)
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date :
V- Le mouvement d’un point du cadre du cycle est enregistré tous les quarts de seconde au cours de
trois phases.
Durée entre deux point consécutif :
Échelle des longueurs 1/100 :
 = 0,25 s.
1cm représente 1m.
1. Pour chaque phase, indiquer la nature des mouvements à l’aide du vocabulaire suivant :
accéléré, uniforme, ralenti (décéléré), rectiligne, curviligne, circulaire.
2. Pour chaque phase, calculer la vitesse instantanée v3 au point M3.
1ère phase
Le mouvement est ACCÉLÉRÉ.
Sens du mouvement
M0
M3
v3 = Error!
2ème phase
v3 = 7 m/s
Le mouvement est UNIFORME.
Sens du mouvement
M0
M3
v3 = Error!
3ème phase
v3 = 6 m/s
Le mouvement est DÉCÉLÉRÉ ou RALENTI.
Sens du mouvement
M3
M0
v3 = Error!
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v3 = 4,6 m/s
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VI- Plongeon
Un plongeon de haut vol à 10 m est enregistré à intervalle de temps régulier. La
h
fréquence est de 5 images par seconde.
Un logiciel a permis d’analyser la trajectoire du centre de gravité du plongeur. Le
repère a été placé tel que l’axe des ordonnées passe par le sommet de la trajectoire.
L’altitude h du plongeur et la distance d au plongeoir sont exprimées en mètres.
Le graphique ci-dessous représente la trajectoire du centre de gravité du plongeur.
h (m)
11
10
9
8
7
6
5
4
3
0
d
2
1
0
0,5
1
1,5
2 d (m)
Décrire ce mouvement.
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