Comment décrire le mouvement d`un coureur ?
publicité
Chapitre 3 / Activité 1 Comment décrire le mouvement d’un coureur ? On peut aider un athlète à améliorer ses performances en décrivant le plus précisément possible son mouvement. Par exemple, on peut déterminer sa position puis sa vitesse en fonction du temps (v = f(t)) pour savoir au bout de combien de temps l’athlète atteint sa vitesse max (et pour l’aider à diminuer cette durée) : I- Détermination de la vitesse moyenne : Expérience : Détermination de la vitesse moyenne de Usain Bolt (Δt = 9,58s) lors de son record du monde de Berlin en 2009 Mesure de Δt grâce à la vidéo : Grâce à un chronomètre vous allez mesurer la durée de la course . . . même en étant précis, un même chronométreur ne trouve pas la même durée s’il mesure la même course plusieurs fois. En effet, l’incertitude sur la mesure est liée essentiellement à son temps de réaction et il est donc nécessaire qu’un même chronométreur mesure plusieurs fois la durée et calcule sa moyenne. La valeur affichée pour la mesure s’écrira alors sous la forme : Δt = valeur moyenne ± incertitude Exemple : Δt = (9,64 ± 0,08) s => incohérent de donner plus de chiffres significatifs De même pour la mesure de la distance : D = (100,00 ± 0,01) m => incohérent de donner plus de CS Calcul de la vitesse : v = D / Δt AN : v = 100,00 / 9,64 = 10,4 m/s Attention : L’incertitude sur v est liée à celle sur D et Δt => incohérent de donner plus de trois CS Ii- Les différentes phases du mouvement : A partir de la vidéo « course de Denis » et du logiciel de pointage vidéo « Logger Pro », vous allez déterminer les positions du coureur dans un repère Oxy (voir fiche méthode) . . . On constate alors que les distances augmentent pour des images prises entre des durées égales jusqu’à la mi-course, puis se maintiennent constantes. Le mouvement peut alors être décomposé en deux phases : Mouvement rectiligne et accéléré Mouvement rectiligne et uniforme Pour les plus rapides : déterminer v pour chaque position puis représenter v = f(t) Chapitre 3 / Activité 1 ANALYSE D’UNE VIDEO AVEC LOGGER PRO - Ouvrir le logiciel Logger Pro. - Dans le menu Insérer, choisir Film puis sélectionner le film à ajouter : -> poste de travail /réseau T / PhysiqueChimie / Maudet / Seconde /Course Denis - Paramétrer le logiciel pour qu’il n’affiche qu’une image sur dix (option film -> analyse video) Analyse de la vidéo 1) Cliquer sur le bouton Activer /Désactiver l’analyse vidéo vidéo apparaissent sur le côté droit du film. en bas à droite du film. Les outils d'analyse 2) Il faut définir une origine. Pour cela cliquer sur le bouton Définir Origine servant d’origine. puis cliquer sur le point du film 3) Il faut définir une échelle pour l'analyse. Pour cela il est important d'avoir un repère dans le film pour définir la distance. Ici, on utilisera la grande fenêtre de dimensions 2m x 1m : - Cliquer sur le bouton Définir Echelle puis cliquer-glisser la souris d'un bout à l'autre de la fenêtre de référence. - Une boite de dialogue apparaît : saisir la longueur de la fenêtre 4) Cliquer sur le bouton Ajouter point et cliquer avec la souris sur le centre de gravité de l'objet dont vous étudiez le mouvement. Une marque apparaît à l'écran et le film avance d'une image. 5) Répéter l'étape 4) jusqu'à la fin. Exploitation graphique Le logiciel choisi par défaut X et Y en ordonnée et le temps en abscisse. Pour afficher Y = f(X), suivre les étapes suivantes : - double-cliquer sur le graphique et choisir « options axes » - sélectionner Y pour « Axe Y » (déselectionner X) et X pour « Axe X »
