T°SVSI 2016/ 2017 CONTEXTE: → L`objectif de ce TP est d`étudier

T°SVSI
PHYSIQUE
DEUXIÈME PARTIE : « TEMPS, MOUVEMENT ET ÉVOLUTION »
2016 / 2017
TP SUR LE CHAPITRE 11 « MOUVEMENTS DANS UN CHAMP UNIFORME »
COMPÉTENCE EXIGIBLE OFFICIELLE
COMPÉTENCES DE LA DÉMARCHE SCIENTIFIQUE MISES EN JEU AVEC LES PRINCIPALES CAPACITÉS ET ATTITUDES ASSOCIÉES
 Mettre en œuvre une démarche
expérimentale pour étudier un mouvement.
APP
Extraire l’information utile sur des supports variés.
Mobiliser ses connaissances.
ANA
Proposer un protocole expérimental permettant de répondre à une problématique.
RÉA
Mettre en œuvre un protocole imaginé.
Utiliser les outils mathématique et informatique.
VAL
Exploiter des mesures expérimentales.
COM
Rédiger à l’écrit un compte-rendu.
AUT
Travailler efficacement seul ou en équipe avec discernement et responsabilité.
Prendre des initiatives.
Mobiliser sa curiosité et /ou sa créativité.
PROJECTILE DANS LE CHAMP DE PESANTEUR
CONTEXTE :
 L’objectif de ce TP est d’étudier le mouvement de chute libre parabolique d’un projectile dans le champ de pesanteur
uniforme afin de : - déterminer la vitesse initiale v0 et l’angle α du tir ;
- déterminer si le projectile constitue un système conservatif.
DOCUMENTS MIS À DISPOSITION :
DOCUMENT N°1 : ÉQUATIONS RELATIVES AU MOUVEMENT D’UN PROJECTILE DANS LE CHAMP DE PESANTEUR
 Une balle, de masse m, lancée à la date t = 0, dans le champ de pesanteur uniforme de valeur g et dans les conditions de la chute
libre, depuis l’origine O d’un repère (Ox, Oz), avec une vitesse initiale v0 dont le vecteur
v 0
fait un angle α avec l’axe Ox, effectue
un mouvement de chute libre parabolique dont l’équation de la trajectoire est :
)α( .tanx .x
)α(.cos v 2
g
z2
22
0
.
 Donnée : g = 9,8 m.s2.
DOCUMENT N°3 : MATÉRIEL MIS À DISPOSITION
 Une vidéo du mouvement de chute libre parabolique d’un ballon de basket-ball de masse m = 0,600 kg passant devant un panier
de basket-ball de dimensions connues (l’image origine des dates sera l’image n°6).
 Un ordinateur muni des logiciels suivants :
 AVIMÉCA® (logiciel de pointage) ;
 REGRESSI® (tableur).
 Fiche méthode pour les utilisations des logiciels REGRESSI® et AVIMÉCA® téléchargeables à cette adresse
http://www.physiquechimiefranklin.fr/index.php/logiciels-de-physique-chimie.
DOCUMENT N°2 : ÉNERGIE MECANIQUE ET SYSTÈME CONSERVATIF
 L’énergie mécanique EM d’un projectile dans un champ de pesanteur uniforme est la somme de son énergie cinétique EC (énergie
liée à la vitesse) et de son énergie potentielle de pesanteur EPP (liée à sa position). On a : EM = EC + EPP = ½.m.v2 + m.g.z
 Un système mécanique est dit conservatif si son énergie mécanique EM est constante au cours du temps.
 Rappel : Une énergie s’exprime officiellement en joule (J).

TRAVAIL À EFFECTUER :
Q1)  S’APPROPRIER ET ANALYSER.
 À l’aide des trois documents, proposer au brouillon un protocole expérimental permettant de :
 Déterminer la vitesse initiale v0 de la balle ;
 Déterminer l’angle de tir α de la balle ;
 Déterminer si le projectile est un système conservatif.
APPEL N°1
APPELER VOTRE PROFESSEUR POUR LUI PRÉSENTER AU BROUILLON VOTRE PROTOCOLE EXPERIMENTAL
OU EN CAS DE DIFFICULTÉ
Q2)   RÉALISER.
 Réaliser le protocole expérimental.
APPEL N°2
APPELER VOTRE PROFESSEUR POUR LUI PRÉSENTER VOTRE RÉALISATION OU EN CAS DE DIFFICULTÉ
Q3)    VALIDER ET COMMUNIQUER.
 Rédiger un compte-rendu de votre travail :
- Décrire littéralement le protocole expérimental ;
- Exploiter les mesures effectuées pour déterminer v0 et α ;
- Exploiter les mesures pour démontrer si le projectile est un système conservatif ou non ;
- La flèche zF de la trajectoire étant donnée théoriquement par la relation zF =
g 2
)α(.sin v 22
0
, comparer la valeur de la flèche
obtenue par lecture sur la trajectoire à celle obtenue à partir des valeurs de v0 et α déterminées précédemment puis
conclure.
APPEL N°3
APPELER VOTRE PROFESSEUR POUR LUI PRÉSENTER VOTRE RÉDACTION OU EN CAS DE DIFFICULTÉ
*****
NIVEAUX VALIDÉS
COEFFICIENTS
A
B
C
D
S’APPROPRIER
ANALYSER
RÉALISER
VALIDER
COMMUNIQUER
NOTE FINALE
COMMENTAIRES SUR L’OBSERVATION PENDANT LA SÉANCE