TP Forces, mouvements et vitesses Objectifs : Rechercher des

TP Forces, mouvements et vitesses
1
TP Forces, mouvements et vitesses
Objectifs : Rechercher des interactions entre objets.
Savoir représenter des vecteurs forces.
Etudier le cas de solide soumis à 2 forces.
Etudier une situation où forces et vitesses seront liées.
I- Interaction entre plusieurs objets
http://www.pedagogie.ac-
nantes.fr/84174703/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1161017354093
 Parmi les différents cas présentés, faire le diagramme des interactions entre un objet et son
environnement.
 Reproduire sur votre feuille les interactions dans les cas suivants :
Le saut à l’élastique, le skateur et l’aimant.
II- Représentation de forces
 Rappeler les caractéristiques du vecteur force :
Origine :
Direction :
Sens :
Norme (valeur)
1- Observation
http://www.pedagogie.ac-
nantes.fr/1168446336234/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1161017354093
 Reproduire pour chaque objet la représentation des forces qui s’exercent sur lui.
2- Manipulation
http://physiquecollege.free.fr/_private/lycee/representation_force.htm
 A partir des consignes, placer correctement le vecteur force en respectant dans chaque situation
ses caractéristiques.
 Reproduire sur votre feuille les vecteurs forces dans les cas suivants :
Le dynamomètre, l’alpiniste et la sphère.
III- Forces de freinage
http://www.pedagogie.ac-
nantes.fr/1223817655442/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1161017354093
1- Caractéristiques
 Quelle est la direction et le sens de la force de freinage dans le cas d’une automobile se déplaçant
sur une route horizontale ?
 Faire un schéma.

TP Forces, mouvements et vitesses
2
2- Vitesse et force de freinage
Pour les 4 véhicules proposés et vitesse indiquée, déterminer la distance de freinage.
 Tracer sur un même graphique la distance de freinage en fonction de la vitesse du véhicule
 Tracer sur un même graphique la vitesse au carré V2 en fonction de la distance de freinage.
3- Analyse des graphiques
a- Si la vitesse double, comment varie la distance de freinage d ?
b- Faut-il une plus grande distance pour s'arrêter à 200 km/h en F1 ou à 125 km/h en 2CV ?
c- Quelles sont les valeurs des forces de freinage par roue pour le 2 cv ? et pour le camion ?
Pourtant le camion ralentit moins vite : comment l'expliquez-vous ?
d- De quoi dépend la force de freinage ?
IV- Force appliquée et mise en mouvement d’un objet
http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Forces_in_1_Dimension
1- Influence de l’intensité de la force appliquée
 Décrire la situation.
Régler les paramètres :
Cocher graphe force et graphe
vitesse
Cocher force horizontale
Décocher afficher la résultante
Cocher sans frottements
Obstacle Armoire
Position initiale – 10
(Armoire m= 200kg)
 Que se passe-t-il pour la vitesse de déplacement de l’objet si l’intensité de la force appliquée
double ?
V (km.h-1)
V (m.s-1)
V2(m2.s-2)
Distance de freinage (m)
207
2 CV
Camion
F1
Valeur de la force appliquée F= 20N
Position
N°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Vitesse
(m.s-1)
V2=
V4=
V6=
V8=
V10=
V12=
V14=
V16=
V18=
Valeur de la force appliquée F = 40 N
Position
N°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Vitesse
(m.s-1)
V2=
V4=
V6=
V8=
V10=
V12=
V14=
V16=
V18=

TP Forces, mouvements et vitesses
3
2- Influence du poids de l’objet
Régler les paramètres : Réfrigérateur m = 400 kg
Cocher force horizontale
Décocher afficher la résultante
Cocher sans frottements
Obstacle Réfrigérateur
Position initiale – 10
 Que se passe-t-il pour la vitesse de déplacement de l’objet si la masse de l’objet double ?
3- Influence du lieu
 Sur la Terre
Régler les paramètres :
Cocher force horizontale
Décocher afficher la résultante
Cocher sans frottements
Obstacle Armoire
Position initiale – 10
Gravité 9,8 N.kg-1
 Sur la Lune
Régler les paramètres :
Cocher force horizontale
Décocher afficher la résultante
Cocher sans frottements
Obstacle Armoire
Position initiale – 10
Gravité 1,6 N.kg-1
 Sur Jupiter
Régler les paramètres :
Cocher force horizontale
Décocher afficher la résultante
Cocher sans frottements
Obstacle Armoire
Position initiale – 10
Gravité 23 N.kg-1
 Que se passe-t-il pour la vitesse de déplacement de l’objet si l’intensité du champ de pesanteur est
différente de celle sur Terre ?
Valeur de la force appliquée F= 20N
Position
N°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Vitesse
(m.s-1)
V2=
V4=
V6=
V8=
V10=
V12=
V14=
V16=
V18=
Valeur de la force appliquée F= 100N
Position
N°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Vitesse
(m.s-1)
V2=
V4=
V6=
V8=
V10=
V12=
V14=
V16=
V18=
Valeur de la force appliquée F= 100N
Position
N°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Vitesse
(m.s-1)
V2=
V4=
V6=
V8=
V10=
V12=
V14=
V16=
V18=
Valeur de la force appliquée F= 100N
Position
N°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Vitesse
(m.s-1)
V2=
V4=
V6=
V8=
V10=
V12=
V14=
V16=
V18=