Mouvement rectiligne et uniforme

Mouvement rectiligne et uniforme
1) Étude expérimentale
Nous allons étudier le mouvement d’une bille en acier dans un tube en plexiglas
rempli de White Spirit. Le tube mesure environ 1 m de long et son diamètre est
légèrement plus grand que le diamètre de la bille.
A
B
Bille
Tube
e représente l’espace parcouru par la bille aux différents repères régulièrement
disposés sur le tube. Nous allons chronométrer les temps de passage de la bille
aux différents repères régulièrement disposés sur le tube.
A . MESURES
Nous allons faire deux séries de mesures : la première consistera à déclencher le
chronomètre au départ du tube (Point A) et la deuxième consistera à déclencher
le chronomètre au moment où la bille passera au point B. AB = 0,2 m
e(m)
t1(s)
t2(s)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Expérience n°1
Expérience n°2
B. REPRESENTATION GRAPHIQUE : Diagramme des espaces
Effectuer la représentation graphique e = f(t) sur le papier millimétré prévu à
cet effet. Nous placerons le temps t en abscisse et l’espace parcouru e en
ordonnée.
L’échelle choisie est :
en abscisse 1 cm représente
………….. s ;
En ordonnée 1 cm représente
………….. m.
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e (m)
t(s)
2) Exploitation et interprétation des résultats des deux expériences
A. EXPERIENCE N°1
Quelle est la trajectoire de la bille ? ………………………………………………………………………………
Que pensez-vous des points que vous avez construit ? ……………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Comment peut-on qualifier les grandeurs e et t ? …………………………………………………………
A quelle fonction mathématiques correspond la droite que vous avez tracée ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Quelle est l’expression générale d’une telle fonction ? ……………………………………………….
Dans ce T.P, nous avons étudié les variations du temps en fonction de l’espace
parcouru.
a) Qui remplace la variable x ? ……………………………………………………………………………….
b) Quelle est l’image y correspondante ? …………………………………………………………….
c) Quelle relation vérifie les mesures de e et de t ? ……………………………………….
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On doit déterminer l’équation de cette droite. Il faut donc calculer la valeur du
coefficient directeur a .
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
On trouve une valeur positive. Est-ce normal ? ……………………………………………………………..
Donner l’équation de la caractéristique en remplaçant a par sa valeur numérique .
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Que représente le nombre a dans ce T.P ? …………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
B. EXPERIENCE N°2
Quelle est la trajectoire de la bille ? ………………………………………………………………………………
Que pensez-vous des points que vous avez construit ? ……………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Les grandeurs e et t sont-elles proportionnelles ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
A quelle fonction mathématiques correspond la droite que vous avez tracée ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Quelle est l’expression générale d’une telle fonction ? ……………………………………………….
Dans ce T.P, nous avons étudié les variations du temps en fonction de l’espace
parcouru.
a) Qui remplace la variable x ? ……………………………………………………………………………….
b) Quelle est l’image y correspondante ? …………………………………………………………….
c) Quelle relation vérifie les mesures de e et de t ? ……………………………………….
d) Que représente le nombre b ? …………………………………………………………………………
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On doit déterminer l’équation de cette droite. Il faut donc calculer la valeur du
coefficient directeur a . Prenons un point A sur la droite tel que e = ……… m et
t = ……… s
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
On trouve une valeur positive pour a. Est-ce normal ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Donner l’équation de la caractéristique en remplaçant a et b par leurs valeurs
numériques .
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Que représente le nombre a dans ce T.P ? …………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
C. CONCLUSION DES DEUX EXPERIENCES
Pourquoi les deux coefficients directeurs a calculés ont les mêmes valeurs ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
La vitesse est-elle constante dans les deux expériences ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Le mouvement de la bille est-il rectiligne et uniforme ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
3) Définitions
A. M.R.U (Mouvement rectiligne et uniforme)
Un mobile est animé d’un mouvement rectiligne uniforme si :
- sa trajectoire est ………………………………
- sa vitesse est …………………………………….
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Remarque : La vitesse moyenne est égale à la vitesse instantanée.
B. EQUATIONS DU MOUVEMENT
Cas n°1 :
L’origine des espaces correspond à l’origine des temps.
O

v
trajectoire
t=0
e = v t
Cas n°2 :
L’origine des espaces correspond à l’origine des temps.
O
e0

v
trajectoire
t=0
e = v t + e0
e0 : abscisse du mobile à l’instant t=0
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