3 Mouvement d`un sol..

TP  n°2 : Mouvement d'un solide – Vecteur vitesse 1ère S
Avant de manipuler, écoutez avec attention les précautions à prendre et les règles de sécurité rappelées par le professeur.
I] Objectifs
 Familiariser les élèves avec les  dispositifs expérimentaux.
 Etre capable de déterminer la vitesse instantanée d'un mobile.
 Connaître la relation entre vitesse linéaire et vitesse angulaire.
 Etre capable d'identifier le type du mouvement d'un solide.
 Savoir tracer un vecteur vitesse.
II] Etude de différents mouvements pour un solide.
1. Matériel : Ordinateur + logiciel CD MOVIE.
2. Manipulation : Pour chacun des mouvements suivants, relever les positions successives de deux points du mobile au cours du
temps. En déduire les caractéristiques du mouvement ainsi que sa nature.
1er mouvement: fichier TRAPMP.MOV (Image -> Série d'images -> Par nom de fichier)
2ème mouvement: fichier TOURDI.MOV
3ème mouvement: fichier ESGLTR.MOV
III] Etude du centre d'inertie.
1. Matériel : table à coussin d'air horizontale, mobile muni d'un pointeur central A et d'un pointeur périphérique B.
2. Manipulation : Lancer le mobile et déclencher les impulsions (intervalle entre deux impulsions: 20ms).
3. Exploitation : Que peut-on dire des trajectoires des points A et B ?
Que peut-on dire du point A ?
IV] Vecteur vitesse.
1. Matériel : table à coussin d'air, valet élévateur.
2. Manipulations : incliner la table à coussin d'air d'un angle  par
rapport à l'horizontale à l'aide du valet élévateur. Lancer le mobile
de façon à obtenir un mouvement parabolique et déclencher les
impulsions (intervalle entre deux impulsions: 40ms).
3. Exploitation : sélectionner un point M proche du sommet de la trajectoire et déterminer la vitesse instantanée du mobile en ce
point. Tracer le vecteur vitesse du mobile au point M (suggestion d'échelle 1cm  0,05m.s-1). Recommencer l'opération pour
un autre point : N.
V] Étude d'un mouvement circulaire uniforme.
1. Matériel : table à coussin d'air horizontale, plot central muni d'un axe.
2. Manipulation : fixer le mobile autoporteur à l'aide de l'axe au plot central. Repérer la position centrale O. Déclencher les
impulsions. Lancer le mobile : celui-ci effectue un mouvement circulaire.
3. Exploitation :
a) Vitesse linéaire :
 Numéroter les points de l'enregistrement (M0, M1, ...).
 Déterminer la vitesse instantanée du mobile lors de son passage aux points M0 et M10.
 En déduire la vitesse moyenne du mobile entre les points M0 et M10.
 Tracer le vecteur vitesse du mobile au point M10.
b) Vitesse angulaire:
 Mesurer à l'aide d'un rapporteur la valeur  de l'angle (OM0,OM10).
 En déduire la valeur de la vitesse angulaire  du mobile.
 Mesurer le rayon R de la trajectoire.
 Calculer la quantité R..
 Comparer R. à la vitesse moyenne du mobile et conclure.
VI] Applications.
Exploiter chacune des trajectoires suivantes :
 Déterminer l'un des vecteurs vitesse du mobile.
 Dire quelle est la nature du mouvement enregistré.

 = 40 ms.
 = 60 ms.
 = 40 ms.