CH 20: MOUVEMENT ET VITESSE Objectifs: *Reconnaître si un

CH 20: MOUVEMENT ET VITESSE
Ex :6,8,10,11,13,15,16 et 17 p178-179 ED et FM:p175,176
Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine
Ex :6,8,10,11,13,15,16 et 17 p178-179 ED et FM:p175,176
Objectifs:
*Reconnaître si un objet est en mouvement ou pas par rapport
à un autre objet.
*Calculer une vitesse moyenne.
*Reconnaître un mouvement accéléré, uniforme, ralenti.
*Savoir interpréter un graphique représentant la distance ou
la vitesse en fonction du temps.
*Application: sécurité routière.
I) Mouvement et trajectoire:
Et moi
c’est Y
A) Mouvement d'un objet.
Une personne Z ,immobile, se trouve sur
le trottoir, une voiture en mouvement
contenant deux personnes X et Y
C’est
moi !
moi
c’est X
Comment peut-on décrire les différents
objets les uns par rapport aux autres ?
Personne Z
1) La voiture par rapport à la route ? En mouvement.
2)La voiture par rapport à Z ? En mouvement.
3) X et Y par rapport à la terre ? En mouvement.
4) X et Y par rapport à la voiture ? Immobile.
A) Mouvement d'un objet.
Le mouvement d'un objet est décrit par rapport à un autre objet qui sert
de référence ou référentiel.
Référentiel de laboratoire = référentiel terrestre.
Référentiel héliocentrique: on prend le soleil comme origine et trois
étoiles éloignées.
B) Trajectoire d'un point.
La trajectoire d'un point d'un mobile est une courbe qui représente les
différentes positions occupées par ce point lors de son mouvement.
Si la courbe est quelconque, la trajectoire sera dite curviligne.
Si la courbe est une droite la trajectoire sera rectiligne.
Si la figure est un cercle, la trajectoire sera circulaire.
II) Les différents types de mouvements
A) Mouvement de translation:
Si n'importe lequel de ses segments se déplace en gardant la même
direction. Tiroir, ascenseur voiture sur une route plane .
Si la trajectoire du mobile décrit une droite :translation rectiligne.
Si la trajectoire est quelconque: la translation est curviligne.
B) Mouvements de rotation:
Roue d'une bicyclette: le moyeu M appelé axe de rotation. Un mobile
effectue un mouvement de rotation si tous ses points décrivent de arcs
de cercles (ou des cercles ) centrés sur l'axe de rotation.
La porte par rapport à la charnière, l'aiguille d'une montre par apport à
l'axe, la terre par rapport au soleil.
Premier cas. Mesurer la distance entre deux points identiques
(A-A) ;(E-E);(B;B) de deux positions consécutives de l’hélicoptère.
Puis compléter la première ligne du tableau1. On donne t=1,14ms.
A
C
A
C
d1=57mm
B
D
B
1er CAS
2ème CAS
3ème CAS
B
D
E
Cas
d3=57mm
E
A
C
B
D
Grandeurs
A
C
D
E
d2=57mm
E
Vitesses V = d
t
Distances
d1 ( m )
d2 ( m )
d3 ( m )
V1 (
0,057
0,057
0,057
50ms-1
)
V2 (
50ms-1
)
V3 (
50ms-1
)
Deuxième cas. Mesurer la distance entre deux points identiques
(A-A) ;(E-E);(B;B) de deux positions consécutives de l’hélicoptère.
Puis compléter la deuxième ligne du tableau1 On donne t=0,00114s
d1=42mm
C
A
C
B
A
B
D
Cas
1er CAS
2ème CAS
3ème CAS
d2=54mm
A
C
B
D
E
Grandeurs
d3=76mm
B
D
E
A
C
D
E
E
Vitesses V = d
t
Distances
d1 ( m )
d2 ( m )
d3 ( m )
V1 (
)
V2 (
0,057
0,057
0,057
50ms-1
0,042
0,054
0,076
36,8ms-1 47,35ms-1 66,65ms-1
50ms-1
)
V3 (
)
50ms-1
Troisième cas. Mesurer la distance entre deux points identiques
(A-A) ;(E-E);(B;B) de deux positions consécutives de l’hélicoptère.
Puis compléter la dernière ligne du tableau1 On donne t=0,00114s
A
C
A
C
d1=67mm
B
D
B
B
D
E
Cas
1er CAS
2ème CAS
3ème CAS
A
B
D
E
Grandeurs
A d3=50mm
C
C
D
d2=55mm
E
E
Vitesses V = d
t
Distances
d1 ( m )
d2 ( m )
d3 ( m )
V1 (
)
V2 (
)
V3 (
)
0,057
0,057
0,057
50ms-1
50ms-1
50ms-1
0,042
0,054
0,076
36,8ms-1
47,4ms-1
66,7ms-1
0,067
0,055
0,050
58,8ms-1 48,3ms-1
43,9ms-1
Grandeurs
Cas
1er CAS
2ème CAS
3ème CAS
Distances
Vitesses
V = dt
V2 (
d1 ( m )
d2 ( m )
d3 ( m )
V1 (
)
)
V3 (
0,057
0,057
0,057
50ms-1
50ms-1
50ms-1
0,042
0,054
0,076
36,8ms-1
47,4ms-1
66,7ms-1
0,067
0,055
0,050
58,8ms-1 48,3ms-1
43,9ms-1
V(ms-1)
Axe vertical: 1C = 10ms-1
Axe horizontal: 3C = t(s)
V augmente
V constante
V diminue
t(s)
t
2t
3t
)
III) Vitesse instantanée et vitesse moyenne:
A) Vitesse instantanée: v = ( d2-d1) / (t2-t1), vitesse à un instant donné.
Exemple: Le panneau de limitation de vitesse 50 km / h veut dire qu'on
ne doit pas dépasser 50 km / h à chaque instant.
Les radars fonctionnent en vitesse instantanée. Sur les voitures ou les
motos la vitesse est indiquée par le tachymètre (compteur ) donne la
vitesse instantanée.
B) Vitesse moyenne:
La vitesse moyenne d'un mobile est le quotient
de la distance parcourue par rapport à la durée
de parcours de cette distance .
d
V=
t
dkm
h
Vx t
( on utilise cette formule si d et t sont connus )
( on utilise cette formule si d et V sont connus )
d = VX t
d
t=
V
( on utilise cette formule si V et t sont connus )
C) Conversion de la vitesse V( m x s-1)
V(km x h-1)
-1
36 km 36000 m
36
m
36
ms
=
V( km x h-1) = 36 km x h-1 =
=
3600 s
1 h1
3,6 s
V( m x s-1) =
V( km x h-1)
3,6
V( km x h-1) = V(m x s-1) x 3,6
D) Nature du mouvement
Mouvement uniforme. La vitesse est constante.
Mouvement accéléré. La vitesse augmente.
Mouvement décéléré ou ralenti. La vitesse diminue.
IV) Sécurité routière.
Je perçois
Temps de
réaction: tr
Je réagis,je prends
une décision.
DR = Distance de réaction
DR = V(ms-1)x tr
DR
Je freine.
Df = Distance de tr
freinage = kx[V(ms-1)] 2
Df
DA = DR + Df
A) Temps de réaction tr= 1s.
B) Distance de réaction DR:distance parcourue lors de la réaction.
C) Distance de freinage Df:distance parcourue lors du freinage.
D) Distance d’arrêt DA= DR + Df