Observer et décrire différents types de mouvement

Observer et décrire différents types de mouvement
Décrire un mouvement et identifier les différences entre
mouvements circulaire ou rectiligne.
Décrire un mouvement (d’un objet) = décrire la figure
formée par l’ensemble des positions successives de l’objet au
cours de son mouvement + éventuellement donner sa vitesse
au cours de son mouvement
Différents types de trajectoires possibles : rectiligne,
circulaire, mais aussi parabollique, elliptique, cycloïdale, ...
ou tout à fait quelconques
Observer et décrire différents types de mouvement
Connaissances & compétences
Décrire un mouvement et identifier les différences entre
mouvements circulaire ou rectiligne.
• Mouvement d’un objet (trajectoire et vitesse : unités et
ordres de grandeur).
• Exemples de mouvements simples : rectiligne,
circulaire.
Élaborer et mettre en œuvre un protocole pour appréhender
la notion de mouvement et de mesure de la valeur de la
vitesse d’un objet.
Observer et décrire différents types de mouvement
L’élève part d’une situation où il est acteur qui observe (en
courant, faisant du vélo, passager d’un train ou d’un avion) , à
celles où il n’est qu’observateur (des observations faites dans la
cour de récréation ou lors d’une expérimentation en classe)
Activité n°1 : réalisation d’une
vidéo
Un élève monte sur un vélo et se
déplace en mouvement rectiligne.
Il décrit le mouvement que fait un
point de la roue de son vélo (la
valve).
Pendant ce temps, le mouvement
est filmé (caméra fixe par rapport
au sol).
Observer et décrire différents types de mouvement
Quel est le mouvement de ce point ?
L’élève sur le vélo répond « circulaire ».
Et les observateurs extérieurs ?
Exploitation de la vidéo en classe : en faisant défiler la
vidéo image par image sur une projection sur un tableau
blanc, on suit le mouvement de ce point (marquage des
positions successives au tableau).
Le mouvement est une cycloïde
Conclusion :
Pour décrire un mouvement, il faut préciser par rapport à
quoi on l’étudie (ici : par rapport au vélo et par rapport au
sol
Observer et décrire différents types de mouvement
Notions introduites lors de cette activité :
• Notion de trajectoire.
• Trajectoires rectiligne (le vélo par rapport au sol) et
circulaire (la valve par rapport au vélo).
• Nécessité d’un référentiel par rapport auquel on étudie
le mouvement.
Observer et décrire différents types de mouvement
Vitesse (ordre de grandeur et
unité)
Vitesse =
Distance
Temps
Activité n°2 : Déterminer une vitesse
Problématique : quelle est la vitesse d’un piéton marchant à
allure normale ?
Les élèves conçoivent une stratégie pour y répondre.
Mesure de la distance parcourue et chronométrage
Observer et décrire différents types de mouvement
Exploitation de l’activité : travail sur les unités (si la
distance est exprimée en mètre et la durée en seconde on
obtient une vitesse en mètre par seconde (m/s)
Conversion de m/s en km/h
Poursuite de l’activité : mesure d’autres vitesse (vélo,
coureur, éventuellement à partir d’une vidéo).
Éventuellement, activité documentaire sur les ordres de
grandeur des vitesses d’une voiture, d’un bateau, d’un avion,
de l’objet le plus rapide créé par l’Homme (Hélios 2, 70
km/s).
Observer et décrire différents types de mouvement
Notions introduites lors de cette activité :
• Notion de vitesse
• Formule de la vitesse
• Unités de vitesse et ordre de grandeur
Observer et décrire différents types de mouvement
Mouvements dont la valeur de la vitesse (module) est
constante ou variable (accélération, décélération) dans un
mouvement rectiligne.
Observer et décrire différents types de mouvement
Mouvements dont la valeur de la vitesse (module) est
constante ou variable (accélération, décélération) dans un
mouvement rectiligne.
Activité n°3 : vitesse d’un objet en chute libre
Réaliser une vidéo d’un objet tombant sans vitesse initiale
Exploitation
Relever les positions successives de l’objet comme pour
l’activité n°1. On remarque que la vitesse de l’objet n’est pas
constante au cours de sa chute.
Observer et décrire différents types de mouvement
Notions introduites lors de cette activité :
• Mouvement accéléré