Mouvement et interactions

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Cycle 4 – Partie 2 : Mouvement et interactions
- Caractériser un mouvement.
- Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur.
5ème
4ème
3ème
Caractériser un mouvement
Compétences
et
connaissances
associées
(1) Caractériser le mouvement d’un objet.
(2) Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement
uniforme.
 Vitesse : direction, sens et valeur.
 Mouvements rectilignes et circulaires.
 Mouvements uniformes et mouvements dont la vitesse varie au cours du temps en
direction ou en valeur.
 Relativité du mouvement dans des cas simples.
Evolution des
niveaux de
formulation,
Approfondissement
des concepts,
Etapes d’une
approche spiralaire
L'étude d'un mouvement a commencé au cycle 3 et les élèves ont appris à caractériser la vitesse d'un objet par une valeur.
Le concept de vitesse est réinvesti et approfondi dès le début du cycle 4 en introduisant les caractéristiques direction et sens.
Les notions de mouvement et de vitesse sont régulièrement mobilisées au cours du cycle 4 dans les différentes parties du
programme comme « Décrire l'organisation de la matière dans l'Univers » et « Des signaux pour observer et communiquer ».
Exemples d’activités
(1) AD (multimédia) : étude de mouvements simples de la vie quotidienne, dans le
sport, les loisirs, les transports, l’espace… à partir de vidéos, d’animations ou de
simulations numériques.
AD (multimédia) : étude du mouvement des planètes et des satellites à partir
d’animations ou de logiciels dédiés.
(2) RdP : détermination de la vitesse d’un objet en mouvement uniforme (MRU &MCU).
AE ou AD : relativité du mouvement dans des cas simples (transports) ; notion
d’observateur fixe et en mouvement (pas de calcul de vitesse relative à ce niveau).

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Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur
Compétences
et
connaissances
associées
(3) Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par
des forces.
(4) Associer la notion d’interaction à la notion de force.
(5) Exploiter l’expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle, la loi étant
fournie (3e)
 Action de contact et action à distance
 Force : point d’application, direction, sens et valeur
 Force de pesanteur et son expression P = m.g
Evolution des
niveaux de
formulation,
Approfondissement
des concepts,
Etapes d’une
approche spiralaire
Que ce soit dans des situations d'objets en mouvement ou au repos, la notion d'interaction de contact ou à distance peut être
abordée de manière descriptive dès le début du cycle 4. Progressivement et si possible dès la classe de 4e, ces interactions sont
modélisées par la notion de force caractérisée par une valeur, une direction, un sens et un point d'application.
En fin de cycle 4, un élève sait exploiter l'expression de la force de gravitation universelle quand son expression lui est donnée et la
relation P = m.g tant au niveau expérimental que sur le plan formel. La progressivité des apprentissages peut être articulée avec celle
du programme de mathématiques dans les parties « Utiliser le calcul littéral » (thème A) et « Résoudre des problèmes de
proportionnalité » (thème B) ».
Exemples d’activités
(3) et (4) AD : études de cas : action d’un aimant, d’un fil, d’un ressort, d’un support…
modélisation par un diagramme « objet-interaction » et par des forces (4e)
AE : études d’équilibres statiques (balance, ressort, force musculaire) (4e-3e)
DI (multimédia ou expé) : étude de la persistance d’un mouvement rectiligne uniforme
en l’absence de frottements (palet sur la glace ou sur coussin d’air) (3e)
RdP : étude des forces de propulsion (fusée, moteur à réaction) (3e)
AD : pesanteur sur la Terre et sur la Lune ; différence entre poids et masse (4e-3e) ;
AE : proportionnalité entre P et m ; W avec les maths sur la fonction linéaire (4e-3e).
(5) HDS : Newton et la loi de la gravitation universelle ; travail sur les unités, sur les
puissances de 10, sur les conversions, sur l’utilisation de la calculatrice.