T1 - Mouvement, vitesse et nature

T1 - Mouvement, vitesse et nature du mouvement - SCENARIO
Programme :
T1
COMMENT PEUT-ON DECRIRE LE MOUVEMENT D’UN VEHICULE ?
2nde
professionnelle
Capacités (à développer)
Connaissances (à atteindre)
(…)
Identifier la nature d’un mouvement à partir d’un
enregistrement.
(…)
Connaître l’existence de mouvements de natures
différentes : mouvement uniforme et mouvement
uniformément varié (accéléré ou ralenti).
Pré requis : Cette séquence vient après celle intitulée : « Mouvement, référentiel et trajectoire», où la question :
« Comment décrire le mouvement d’un véhicule ? » avait été posée et où le début de réponse : « Il faut délimiter le
système étudié, choisir un référentiel adapté et décrire la trajectoire » avait été établi.
Au cours précédent, le professeur a donné un travail aux élèves, pour faire le point sur les souvenirs de 3ème :
Trois sportifs : un marcheur, un marathonien et un cycliste partent ensemble d’un même lieu au même moment. La
représentation graphique ci-dessous permet de prendre connaissance de leur position à chaque instant.
60 90 120 150 180 210 240-30
40
60
80
100
120
030
20
t en min
d en km
Comment associeriez-vous les 3 représentations graphiques aux 3 sportifs ?
Durée de la séquence : 2 heures
Matériel :
 Ordi + vidéoprojecteur
 Règles graduées et calculatrices

Scénario de séance
Objectifs et points de la
démarche pédagogique.
1) 20 minutes :
Lancer la séquence en projetant au tableau la représentation graphique donnée aux
élèves au cours précédent. Faire parler les élèves. Un débat s’engage… Sans avoir parlé de
vitesse aux élèves, celle-ci est sur toutes les lèvres :
Les élèves : « Le cycliste va plus vite ; le marcheur moins vite….etc… Le cycliste est celui qui
fait le plus de kilomètres dans le même temps que les autres ; on saura sa vitesse en
divisant la distance par 225 ; d’où il sort le 225 ? Un carreau, ça fait 15 minutes…etc… »
Le prof : « Une vitesse en km/min, c’est courant ça ? »
Les élèves : « On met le temps en seconde et la distance en mètre ; on comprend mieux
les vitesses en km/h alors on met la distance en km et le temps en h ; 225 min c’est 3
heures et 45 minutes ; 225 min c’est 3,45 h ! Mais non 45 min c’est ¾ d’heure ! 225 min
c’est 3,75 h, on divise 120 par 3,75 ; Pourquoi on calculerait que la vitesse finale ? On peut
calculer 80 sur 150 (=2,5 h) ! …etc… Stupeur générale : on trouve la même vitesse en tout
point de la représentation graphique !
Le prof fait alors remarquer aux élèves qu’ils viennent de calculer le coefficient directeur
d’une droite et qu’il est normal qu’il soit identique en tout point de la droite ! N’avons-
nous pas déjà vu ça en maths ?
Les élèves : Mais on fait pas des fonctions là ! Une vitesse, c’est pas un coefficient
directeur !
Développer le sens de
l’observation et l’esprit
critique de l’élève.
Permettre à l’élève de
communiquer, dialoguer
et débattre.
Prendre en compte la
bivalence !
Synthèse à écrire dans un coin du tableau :
Vitesse = avec d en km et t en h alors v en km/h qui s’écrit aussi km.h-1
ou bien d en m est t en s alors v en m/s qui s’écrit aussi m.s-1
La vitesse est le coefficient directeur de la droite qui représente la distance en fonction du
temps.
Synthétiser et structurer
les observations.
Faire le point sur ce que
l’on sait déjà.
2) 20 minutes : Démarrer le power point
Diapositive n°1 : Les élèves complètent naturellement par : il faut calculer la vitesse.
Diapositive n°2 : Comment étudier facilement la vitesse du cheval ? Un débat s’annonce…
Grace au procédé informatique « gif » les élèves voient les images défiler (donc les
nombres et le quadrillage de fond) et pressentent qu’il faudrait arrêter ce défilement
d’images, mesurer le « changement » et le « temps » entre deux images…
Faire s’investir l’élève :
celui-ci propose un
protocole expérimental.
Diapositives n°3 et 4 : Chronophotographie : principe et définition.
Diapositive n°5 : Présentation de 7 chronophotographies. Quel classement peut-on
proposer pour ces chronophotographies ? Un débat s’annonce… Les élèves classent
facilement en 3 colonnes mais ne sont pas d’accord pour identifier la moto qui démarre et
la moto qui s’arrête.
Développer le sens de
l’observation et l’esprit
critique de l’élève.
Permettre à l’élève de
débattre.
Diapositive n°6 : Résultat du classement.
La connaissance « Connaître l’existence de mvts de natures différentes » est atteinte.
Et si on calculait la vitesse ?
Synthétiser et structurer
les observations.
3) 50 minutes :
Diapositive n°7 : Doc « étude du mouvement du motard ».
Distribuer le doc « étude du mouvement du motard ». Il peut y avoir 3 groupes. Les élèves
mesurent les distances en tenant compte de l’échelle. Se mettre d’accord pour les valeurs
des distances à cause de la précision de l’instrument de mesure employé et de la qualité
du dessin. Ecrire au tableau les résultats annoncés par les élèves au fur et à mesure. Les
élèves calculent les vitesses et viennent les écrire au tableau.
Faire s’investir l’élève :
celui-ci réalise un
protocole expérimental.
Les remarques sont validées ensuite par toute la classe.
Valider un résultat.
Diapositive n°8 : Synthèse des résultats  Nature du mouvement.
La capacité « Identifier la nature d’un mvt à partir d’un enregistrement » est atteinte !
Synthétiser et structurer
les observations.
Diapositive n°9 : Comment décrire le mouvement d’un véhicule ? Réponses.
Trace écrite.
Diapositive n°10 : Point sur le programme.
Faire le point sur les
connaissances acquises et
les capacités atteintes.
Diapositive n°11 : Trace écrite.
Synthétiser et structurer
les connaissances.