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Physique 2nde – 2007/2008 Chapitre 8 : Le mouvement et les forces
Activité : Les effets des forces sur le mouvement
I. Les forces et le mouvement
1) Introduction
On fait rouler une bille en acier sur une table
horizontale et on étudie son mouvement.
Il est enregistré sur la chronophotographie n°1.
a) Décrivez la trajectoire du centre de la bille
(n’oubliez pas de préciser dans quel référentiel).
b) Décrivez le mouvement de la bille à l’aide de
deux qualificatifs. Justifiez votre réponse.
c) Sachant que la bille a un diamètre de 1 cm,
calculez la vitesse de la bille en m.s-1.
d) Décrivez les actions mécaniques qui s’exercent
sur la bille au cours de son mouvement.
e) Sur un schéma, représentez les vecteurs forces
qui modélisent ces actions.
2) Modification de la trajectoire
On réalise la même expérience que précédemment
mais avec un aimant placé sur la table. Le
mouvement de la bille est enregistré sur la
chronophotographie n°2.
a) Décrivez la trajectoire du centre de la bille
(n’oubliez pas de préciser dans quel référentiel).
b) Décrivez les actions mécaniques qui s’exercent
sur la bille au cours de son mouvement.
c) Sur un schéma, représentez les vecteurs forces
qui modélisent ces actions.
d) Quelles caractéristiques du mouvement sont
modifiées au cours du temps ?
e) Qui est responsable de cette modification ?
f) Que pouvez-vous dire de la vitesse de la bille.
g) Décrivez le mouvement de la bille à l’aide de
deux qualificatifs
3) Modification de la vitesse
Une balle est lâchée sans vitesse initiale. Son mouvement est enregistré sur la
chronophotographie n°3.
a) Décrivez la trajectoire du centre de la balle
(n’oubliez pas de préciser dans quel
référentiel).
b) Décrivez les actions mécaniques qui
s’exercent sur la balle au cours de son
mouvement.
c) Sur un schéma, représentez les vecteurs
forces qui modélisent ces actions.
d) Quelles caractéristiques du mouvement sont
modifiées au cours du temps ?
e) Qui est responsable de cette modification ?
f) Décrivez le mouvement de la balle à l’aide de
deux qualificatifs
4) Synthèse
a) Quels sont les deux effets d'une force
exercée sur un objet en mouvement ?
b) Comment est modifié le mouvement d'un
objet soumis à une force qui agit dans la
direction du mouvement ?
c) Comment est modifié le mouvement d'un objet soumis à une force qui agit dans
une direction perpendiculaire au mouvement ?
II. Les forces, la masse et le mouvement
1) Démarrage d’un wagon
Deux chariots de masses différentes mobiles sur des rails horizontaux sont
abandonnés à l’action de deux ressorts
identiques et allongés d’une même valeur.
 Lequel des deux chariots va « partir le
plus vite » et pourquoi ?
Vérification expérimentale : expérience avec
deux palets de masses différentes.
 Quelles remarques ce résultat induit il ?
 Quelle grandeur peut expliquer les résultats expérimentaux ?
2) Conséquence : la chute libre
On lâche simultanément une boule de pétanque et une balle de tennis depuis une
hauteur d'environ 2 m.
 Laquelle arrivera la première au sol ?
aimant