Classe : Nom : Prénom : Relativité du mouvement. Avant de

Classe :
Nom :
Prénom :
Relativité du mouvement.
Avant de manipuler, écoutez avec attention les précautions à prendre et les règles de sécurité
rappelées par le professeur.
I. Objectifs:


Prendre conscience que la trajectoire d'un mobile n'est pas unique.
Être capable de représenter les différentes trajectoires d'un mobile.
II. Etude de la chute d'une balle de golf lâchée depuis un vélo
1. Matériel : Crayon, demi-feuille de papier calque.
2. Manipulation : Les photos suivantes représentent les positions d’un cycliste lâchant une balle à
4 instants différents :
On pointe l'oreille du personnage (point n°1) et le centre de la balle (point n°2) pour 13 cliché
successifs. Ci-dessous, l'aspect du document obtenu après pointage.
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3. Exploitation
a. Que représentent les points n°2? Où se trouve l'observateur?
b. Que représentent les points n°1? Où se trouve l'observateur?
c. Numéroter les positions successives de l'oreille et de la balle (O1..O13 et B1..B13).
d. Sur une feuille de papier calque, tracer deux axes perpendiculaires d'origine O. (On placera
O au centre de la feuille).
e. Faire coïncider O avec chacune des positions successives de l'oreille (en prenant soin de
maintenir les axes parallèles à eux-mêmes) et noter la position correspondante de la balle sur
la feuille de papier calque.
f. Que représente l'ensemble des points obtenus sur le papier calque? Où se trouve
l'observateur?
Comparer les résultats obtenus en b et en f. Conclure.
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Relativité du mouvement
Correction
Étude de la chute d'une balle de golf lâchée depuis un vélo
Manipulation
Exploitation
Les questions posées dans le protocole sont en italique.
a. Que représentent les points bleus? Où se trouve l'observateur?
Les points bleus représentent la trajectoire de la balle de golf dans le
référentiel terrestre.
L'observateur est immobile par rapport au référentiel terrestre. Il se trouve par
exemple sur le trottoir.
b. Que représentent les points rouges? Où se trouve l'observateur?
Les points rouges représentent la trajectoire de l'oreille du cycliste dans le
référentiel terrestre.
L'observateur est immobile par rapport au référentiel terrestre. Il se trouve par exemple sur le
trottoir.
f. Que représente l'ensemble des points obtenus sur le papier calque? Où se trouve l'observateur?
Après tracé sur le papier calque, on obtient l'ensemble de points ci-contre.
Cet ensemble de points représente la trajectoire de la balle de golf dans le référentiel "cycliste"
ou la trajectoire de la balle de golf dans le référentiel "bicyclette", le cycliste étant immobile
par rapport à la bicyclette.
g. Comparer les résultats obtenus en b et en f. Conclure.
La trajectoire de la balle de golf (en bleu) obtenue en b est une courbe, alors que celle obtenue
en f est une droite.
La notion de mouvement est donc relative au référentiel utilisé.
La trajectoire d'un mobile dépend du référentiel dans lequel on étudie son mouvement.
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