Lycée Michel de Montaigne - M. Brasseur - Année 2005 / 2006
V
1°) ETUDIER LE MOUVEMENT PAR RAPPORT A UN OBSERVATEUR LIE AU SOL.
1°) Tracer la trajectoire de chacun de ces points en reliant leurs positions successives dans le référentiel terrestre.
2°) crire ces différentes trajectoires.
3°) A partir de la trajectoire de l’axe de la roue et de la valve de la roue, comment la vitesse des deux points choisis évolue-t-elle avec le
temps ?
4°) Rappeler la formule qui permet de calculer la vitesse moyenne d’un point.
5°) Calculer la vitesse moyenne du point sit sur l’axe de rotation du vélo au cours de ce mouvement. Entre deux images, lintervalle
de temps est de 40 ms
6°) Calculer la vitesse instantae du point situé sur laxe de rotation du lo à sa position A4. Représenter le vecteur vitesse instanta-
e vA4. On prend pour echelle 1cm <----> 1,0 m.s-1.
7°) Faire de même pour le point A12.
8°) Comparer vitesse moyenne et vitesse instantae.
2°) ETUDIER LE MOUVEMENT PAR RAPPORT AU CADRE DU VELO.
Le professeur a relevé la position de la valve par rapport au point du cadre du vélo en mouvement.
9°) Décrire ces différentes trajectoires. Comment la vitesse des deux points choisis évolue-t-elle avec le temps ?
3°) CONCLUSION.
10°) La nature du mouvement de la valve ou d’un point du cadre du lo en mouvement pend-t-il des conditions d’observation ?
Que faut-il finir ?
Préliminaire.
Le professeur a au préalable réalisé une chronophotographie du mouvement de la valve dune roue de
vélo et dun point de l’axe de rotation de cette roue du vélo en mouvement.Il a pour ce:

Fixé un papier calque sur l’écran du téléviseur. Visionné le film, image par image.

Pour une image du film, relevé soigneusement la position de la valve d’une roue de vélo en
mouvement et d’un point de l’axe de rotation de cette roue du vélo.

Renouvelé cette opération pour chaque nouvelle image.
THEME 2. LE SPORT
Tp
7 RELATIVITE DU MOUVEMENT
COMMENT REPERER LA TRAJECTOIRE D’UN MOBILE DANS
UN REFERENTIEL QUI SE DEPLACE ?
Lycée Michel de Montaigne - M. Brasseur - Année 2005 / 2006
La trajectoire du point axial de la roue est une droite. Le mouvement de ce
point est donc rectiligne.
La trajectoire du point sit sur le pneu est une courbe formant des arches
régulières: le mouvement d’un point de la roue est dite curviligne.
La caméra est fixe par rapport à la classe. La classe est un solide de référence lié à la Terre: cest un férentiel terrestre. Ces trajectoi-
res sont relatives à un référentiel terrestre.
3°) Lenregistrement du point axial montre des points gulièrement espacés: la vitesse du point axial est constante, son mouvement
et uniforme.
Lenregistrement du mouvement du point situé sur le pneu montre que l’espacement des points varie: la vitesse de ce point
varie au cours du temps. Elle est maximale aux sommets des arches de la trajectoire.
4°) La vitesse moyenne d’un point entre deux instants est le quotient de la distance parcourue par l’intervalle de temps
5°) On applique la relation: A0A17 2,3 m 2,3 m
vmoy = = = = 3,4 m / s
17 17 x 40 ms 17 x 40 x 10-3 s
On a mesuré sur la feuille une distance dA3A5 = 36,1 cm. Mais il faut tenir compte d’une échelle des distances. Or, grâce à une règle
étalon, nous savons que 16 cm sur le dessin représente 1 m en réalité, on en duit donc dA0A17 = 2,3 m
Pour trouver le temps qui sépare les deux points A0 et A17, on connaît l’intervalle de temps qui pare deux image = 40 ms, on
endéduit tA0A17 = 17 x = 680 ms
6°) On applique la relation: A3A5 0,27 m 0,27
vA4 = = = = 3,4 m / s = 3,4 x 3,6 km/h = 12,2 km/h
2 80 ms 80 x 10-3 s
On a mesuré sur la feuille une distance dA3A5 = 4,3 cm. Mais il faut tenir compte d’une échelle des distances. Or, grâce à une règle étalon,
nous savons que 16 cm sur le dessin représente 1 m en réalité, on en duit donc dA3A5 = 0,27 m
Pour trouver le temps qui pare les deux points A3 et A4, on connaît l’intervalle de temps qui sépare deux image = 40 ms, on
endéduit tA3A4 = 2 = 80 ms
) De même: A11A13 0,27 m
vA12 = = = 3,4 m / s
2 80 ms
8°) Conclusion. Dans le cas particulier d’un mouvement uniforme la vitesse moyenne est égale aux vitesses instantanées.
2°) ETUDIER LE MOUVEMENT PAR RAPPORT AU CADRE DU VELO.
9°)
TP 7. RELATIVITE DU MOUVEMENT
COMMENT REPERER LA TRAJECTOIRE D’UN MOBILE DANS
UN REFERENTIEL QUI SE DEPLACE ?
1°) ETUDIER LE MOUVEMENT PAR RAPPORT A UN OBSERVATEUR LIE AU SOL.
1°) La trajectoire d’un point est lensemble de ses positions occupées au cours du temps.
2°)
Le point axial de la roue est fixe.
Le point du pneu crit un cercle cent sur l’axe de la roue: sa trajectoire est circulaire.
Lenregistrement du mouvement du point du pneu montre des points régulièrement
espacés: la vitesse de ce point est constante, son mouvement est unforme.
3°) CONCLUSION.
10°) Le mouvement d’un point pend du référentiel choisi. Ainsi, la valve d’une
roue de bicyclette décrit:
- une trajectoire circulaire uniforme par rapport au cadre;
- une trajectoire curviligne variée par rapport à la route.
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