I. 1ère loi de Newton ( le principe d`inertie) Le but du curling est de

I. 1ère loi de Newton ( le principe d’inertie)
Un système isolé ne subit aucune force. Un système est pseudo-­‐isolé si la somme vectorielle de toutes les forces q ui lui sont appliquées est nulle. !"#$%&'&(&)*+,!&
Le « principe d'inertie ››, aussi appelé « première loi de Newton ››, s'énonce ainsi : Tout corps )*-./01!&23*&4567%8&%9&$5:;%$%<983ULQFLSHG¶LQHUWLH&
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Le but du curling est de faire glisser, sur * la glace, des pierres de granite d'une masse de 20 kg, et de les placer le plus près possible de la cible dessinée sur la glace, appelée « maison ››. Les balayeurs tentent d!"#$%
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l’absence de frottement, peut être modélisé par le mouvement d'un glaçon sur un plan horizontal lisse. 54.$18$*0$*%1.9'-;*
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1. Tracer les positions x du glaçon en fonction du temps +-"C)$,&0),&#$)<&4%".*0&#$&-2&0+:.$&VWH&$*&W7A&ĚŽŶƚŽŶĐŽŶŶĂŠƚůĂĚŝƐƚĂŶĐĞ͕ŝĐŝĐ͛ĞƐƚůĂůĂƌŐĞƵƌĚ͛ƵŶĞƉŽƌƚĞĚ͛ĂƌŵŽŝƌĞ
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2. Modéliser la courbe par une fonction linéaire du type : x=a*t Y= ůŝƋƵĞƌƐƵƌů͛ŽŶŐůĞƚ@%8*&%8&$*&#B1".",&ů͛ŽƌŝŐŝŶĞĚĞƐ'/45%8'A5BCD&͗ĐŚŽŝƐŝƌů͛ŝŵĂŐĞϱ͘&
3. Comment la vitesse du glaçon évolue-­‐t-­‐elle e
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4. Faire un bilan des actions mécaniques s420&4-)0&
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6. Le mouvement du glaçon peut-­‐il s'expliquer pYar le principe d'inertie ? ũƵƐƋƵ͛ă'
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II. 2ème loi de newton ( le principe
fondamental de la dynamique)
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La 2ème loi de Newton HA &_,2.01B,$,&-$0&&,B0)-*2*0&#)&4%".*2/$&I!"6B+2&!$,0&-$&-%/"+"$-&`$/,$00"&
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Soit un corps de masse constante, l'accélération subie par un corps dans un référentiel galiléen est proportionnelle à la résultante des forces q
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désigne les forces extérieures exercées sur l'objet, &
m est sa masse correspond à l’accélération de son centre d’inertie POINTAGE ET EXPLOITATION DES DONNEES Ouvrir l’Atelier Scientifique Ouvrir le fichier vidéo « Chute parabolique.avi » Adapter le fichier à l’écran Choisir un repère (fixer l’origine du repère sur l’image pour laquelle la balle quitte la main) !V2(0+"00$S&-$&
Faire l’étalonnage de l’image ( fixer l’échelle du document en utilisant les marques et l’indication de la règle en bois verticale. ) Choisir l’image 5 comme origine des dates ( t=0). Faire l’acquisition. 1. Équation de la trajectoire – équations horaires a. Tracer l’équation de la trajectoire y = f(x) de la balle sur un premier graphe . Afficher l’équation de la trajectoire. Noter l’équation de la trajectoire. b. Quelle est l’allure de la trajectoire ? c. Tracer, sur un deuxième graphique, en même temps, les équations horaires x(t) et y(t) et déterminer leur équation. Noter les expressions de x(t) et y(t). 2. Vecteur vitesse a. Dessiner quelques vecteurs vitesse le long de la trajectoire, avant et après son sommet noté S. Comment sont orientés les vecteurs vitesse par rapport à la trajectoire ? On note vx et vy les composantes du vecteur vitesse selon les axes (Ox) et (Oy). Calculer les valeurs de vx et de vy (vx = dx/dt, vy = dy/dt) b. Tracer vx(t) et vy(t) b. Quelle est l’allure du graphe de vx(t) ? c. Déterminer l’équation de vy(t). d. Comment est orienté le vecteur vitesse au somment S de la trajectoire ? Que vaut alors la coordonnée vyS ? e. Soit tS la date pour laquelle la balle atteint le sommet S de la trajectoire : déterminer graphiquement la valeur de tS en expliquant votre méthode. f. Entre quelles dates le mouvement de la balle est ascendant ? Descendant ? 3. Vecteur accélération On note ax et ay les composantes du vecteur accélération selon les axes (Ox) et (Oy). Dans deux colonnes différentes, calculer les valeurs de ax et de ay (ax = dvx/dt, ay = dvy/dt ) Tracer, sur un même graphique ax(t) et ay(t) a. Estimer les valeurs moyennes de ax et de ay. b. Comparer les coordonnées ax et ay du vecteur accélération aux coordonnées gx et gy du vecteur intensité de la pesanteur terrestre tel que g = 0 .i -­‐ 9,8 j. Quelle égalité vectorielle obtient-­‐on expérimentalement ? 4. Deuxième loi de Newton a. Faire un bilan des actions mécaniques s’exerçant sur la balle de tennis. On suppose que l’on peut négliger les actions de l’air devant le poids de la balle. Montrer alors que la deuxième loi de Newton, appliquée au centre G de la balle dans le référentiel terrestre supposé galiléen, permet de retrouver le résultat expérimental précédent. b. Comment peut-­‐on expliquer un éventuel écart entre le résultat expérimental et celui donné par l’application de la deuxième loi de Newton ? Mode d’emploi simplifié du logiciel AVIMECA
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Etalonner les dimensions de l'image
en y sélectionnant, à l'aide la souris,
deux points. Entrer, à l'aide du
clavier, la distance en mètre séparant
ces deux points
Choisir un repère d’espace . Les
coordonnées des marques seront
calculées à partir de l'origine choisie.
Choisir une image origine des dates.
Pointer les positions successives du
projectile à l'aide de la souris. Chaque
click pose une marque et fait avancer
l'animation d'une image.
Les résultats sont présentés sous
forme de tableau.
Les données peuvent être directement
exportées vers le logiciel « Regressi »
Les données peuvent être exportées
vers le « Presse-papier »
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! l’Atelier Scientifique
traitement
d’une vidéo avec
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