T°SVSI 2016/ 2017 CONTEXTE: → L`objectif de ce TP est d`étudier
publicité
T°SVSI PHYSIQUE DEUXIÈME PARTIE : « TEMPS, MOUVEMENT ET ÉVOLUTION » TP SUR LE CHAPITRE 11 « MOUVEMENTS DANS UN CHAMP UNIFORME » COMPÉTENCE EXIGIBLE OFFICIELLE APP ANA Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier un mouvement. RÉA VAL COM AUT 2016 / 2017 COMPÉTENCES DE LA DÉMARCHE SCIENTIFIQUE MISES EN JEU AVEC LES PRINCIPALES CAPACITÉS ET ATTITUDES ASSOCIÉES Extraire l’information utile sur des supports variés. Mobiliser ses connaissances. Proposer un protocole expérimental permettant de répondre à une problématique. Mettre en œuvre un protocole imaginé. Utiliser les outils mathématique et informatique. Exploiter des mesures expérimentales. Rédiger à l’écrit un compte-rendu. 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 : z g .x 2 x .tan (α) . 2 v .cos2 (α) 2 0 Donnée : g = 9,8 m.s2. 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). 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 http://www.physiquechimiefranklin.fr/index.php/logiciels-de-physique-chimie. AVIMÉCA® téléchargeables à cette adresse 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 ; v 2 .sin2 (α) - La flèche zF de la trajectoire étant donnée théoriquement par la relation zF = 0 , comparer la valeur de la flèche 2g 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 S’APPROPRIER ANALYSER RÉALISER VALIDER COMMUNIQUER NOTE FINALE COMMENTAIRES SUR L’OBSERVATION PENDANT LA SÉANCE D
