Notion: Mouvement rectiligne uniforme (MRU)

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Cours:
PHY-5042
Objectif terminal:
Notion:
Mouvement rectiligne uniforme (MRU)
3-
Analyser un mouvement rectiligne uniforme
Comportements observables:
Dimension 1:
Proposer, pour un cas concret de déplacement d’un mobile, une méthode permettant de mesurer la vitesse de
ce mobile.
Dimension 2:
Associer des cas concrets de mouvement rectiligne uniforme et de mouvement rectiligne uniformément
accéléré aux équations de ces mouvements. Les données sont fournies sous forme de graphiques ou de
tableaux de données expérimentales. Justifier sa réponse.
Dimension 3:
Expliquer l’utilisation qui est faite des principes de la cinématique et de la quantité de mouvement dans un cas
pratique. Se référer à l’information fournie et aux connaissances acquises dans le cours.
Dimension 4:
Étant donné les résultats d’une ou de plusieurs expériences, construire et interpréter les graphiques
correspondants et analyser l’ensemble des données expérimentales en tenant compte des sources d’erreur
expérimentale.
Situation de laboratoire:
Situation observée
Dans une usine robotisée, des boîtes à équidistance les unes des autres se déplacent sur un
tapis roulant. À la fin du tapis, un bras articulé dépose, à intervalle régulier, un ballon
dans chaque boîte qui passe. Depuis peu de temps, le mécanisme est déréglé et le passage
des boîtes n'est plus synchronisé avec le dépôt des ballons par le bras articulé.
Un technicien doit reprogrammer la vitesse du tapis roulant de façon à ce qu'un ballon
tombe dans chaque boîte. Cependant, il ne connaît pas exactement cette vitesse.
Question:
Est-il possible pour le technicien de trouver cette vitesse? Si oui, comment pourrait-il
procéder?

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Expérience:
Exécute le montage suivant:
1- Placer le rail sur une surface plane et de niveau.
2- Installer le détecteur du mouvement* à l'extrémité du rail.
*Ce détecteur doit être relié à un ordinateur avec une interface permettant la
saisie de données dans le logiciel ExAO LoggerPro.
Dispositif mis au point par Pauline Payeur technicienne en travaux pratiques au CEA St-Michel de la CSRS
et Jean-Claude Chaîné du service régional du RÉCIT à la FGA en Estrie.
Procédure:
1- Tenir le ballon à mi-chemin sur la rampe de lancement.
2- Lancer la prise de donnée du système ExAO à partir de l'ordinateur.
3- Laisser rouler le ballon.

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Prise de données
Compléter le tableau de la position* obtenue en fonction du temps.
Temps
(s)
Position*
(m)
Temps
(s)
Position*
(m)
Tracer la courbe de la Position* (m) du ballon fonction du Temps (s).
* la Position (m) est la distance qui sépare le ballon et le détecteur du mouvement.

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Analyse des résultats
1- Quelle partie du graphique correspond à une variation constante de la position
en fonction du temps?
2- Quelle partie du trajet du ballon sur le rail correspond à cette partie du
graphique?
3- Quelle distance le ballon franchit-il durant une seconde lors de ce trajet?
4- Calculer la valeur de la pente du graphique et dire pourquoi cette pente est
négative:
5- Comparer les réponses obtenues en 3 et 4. Que notez-vous?
6- Lors de son trajet sur la partie horizontale du rail, est-ce que la vitesse du ballon
varie ?
Le mouvement observé par le ballon sur la partie horizontale du rail est appelé
Mouvement Rectiligne Uniforme (MRU).
Parmi les courbes suivantes, laquelle correspond à celle de la Position (P) en
fonction du temps (t) d'un objet en MRU ?
Parmi les graphiques suivant, lequel correspond à celui de la vitesse (v) en
fonction du temps (t) d'un objet en MRU ?
P
t
P
t
P
t
v
t
v
t
v
t

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Conclusion
Dans la situation où le technicien doit déterminer la vitesse du tapis roulant de façon à
ce qu'un ballon tombe dans chaque boîte, est-il question d'un MRU?
Expliquer alors comment ce technicien pourrait déterminer cette vitesse.