Devoir de maison 1 MouvementV2
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Thème. Mouvements et interaction Devoir de maison Objectifs. Caractériser le mouvement d’un objet : rectiligne, circulaire, uniforme, accéléré, ralenti Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement uniforme. A l’aide du travail effectué en cours et de ce document sur la description du mouvement et de la vitesse (page 1 et 2) vous répondrez aux questions poséees pages suivantes. I. Description d’un mouvement Référentiel. Sur les chronophotographies du document 1, le motard est en mouvement par rapport à la route. Il est au repos par rapport à sa moto L’état de repos ou de mouvement est relatif à l’objet qui sert de référence, appelé référentiel. Doc1. Trajectoires de deux points distincts de la moto au cours de son mouvement Trajectoire. Doc2. Le snowboard La trace sur la neige du document 2 inscrit sa trace dans la matérialise la trajectoire du snowboard. poudreuse La trajectoire d’un point est l’ensemble des positions que ce point occupe successivement au cours de son mouvement. La trajectoire du point A par rapport à la route (doc.1) est une droite. La trajectoire d’un point C de la roue, par rapport au carénage de la moto est un cercle. Le sens de déplacement d’un point mobile sur sa trajectoire est appelé sens du mouvement. Différents mouvements. Une chronophotographie rassemblant des clichés réalisés à des intervalles de temps consécutifs égaux permet de distinguer différents types de mouvements. Lors du départ d’une moto (doc3), les Doc3. Une moto en distances parcourues pendant des durées mouvement accéléré. égales sont de plus en plus grandes. On dit que le mouvement est accéléré. Après la phase de démarrage, les distances parcourures pendant des durées égales sont égales (doc4), le mouvement est uniforme. Lors du freinage, les distances parcourures pendant des durées égales sont de plus en plus petites (doc5) : le mouvement est ralenti ou retardé. Hachette © Doc4. Une moto en mouvement uniforme Doc5. Une moto en mouvement ralenti p. 1 Thème. Mouvements et interaction II. La vitesse Pendant une durée t, un mobile poarcourt une distance d. La vitesse moyenne pendant cette durée est définir par : v = 𝐝 𝐭 La valeur de cette vitesse est exprimée en mètre par seconde (m.s -1) si d est mesurée en mètre (m) et t en seconde (s). La valeur de la vitesse est exprimée en kilomètre par heure (km.h -1) si d est mesurée en kilomètre (km) et t en heure (h). Le calcul de la vitesse moyenne ne nous indique pas si pendant cette durée le mobile accélère ou ralentit. On définit alors la vitesse instantanée, c’est-à-dire la vitesse à un instant précis. Sauf pour un mouvement uniforme, cette vitesse est différente de la vitesse moyenne. L’aiguille du compteur de vitesse d’une moto (doc6) ou le radar des gendarmes indiquent la vitesse instantanée du véhicule. Cette vitesse v(t) à un instant t est pratiquement égale à la vitesse Doc6. Le compteur de moyenne calculée sur un petit intervalle de temps encadrant l’instant t. vitesse d’une moto III. Représentation graphique de la vitesse Une console permet à l’aide d’un logiciel, de mesurer la vitesse instantanée d’un mobile à un instant t et de tracer le graphique de cette vitesse en fonction du temsp (doc et 8). Sur le document 8, on distingue trois phases dans le mouvement. Lorsque la valeur v de la vitesse augmente (phase a) le mobile va de plus en plus vite : son mouvement est accélére. Lorsque la valeur v est constante (phase b), le mobile va toujours à la même vitesse : le mouvement est uniforme. Lorsque la valeur v diminue (phase c), le mobile va de moins en moins vite : son mouvement est retardé. Doc8. Représentation Doc7. Mesure de la vitesse instantanée d’un mobile à l’aide d’une console graphique de la vitesse en fonction du temps. JE RETIENS Le mouvement d’un mobile est décrit par rapport à un objet qui sert de référence, appelé référentiel. Un mouvement est accéléré si la valeur de la vitesse du mobile augmente ; il est uniforme si la vitesse est constant ; il est ralenti si la vitesse diminue. La vitesse moyenne d’un mobile est donnée par la relation : v = 𝐝 𝐭 . Elle s’exprime en m.s-1 ou bien en km.h-1. MOTS nouveaux Accéléré – ralenti – référentiel – trajectoire – uniforme - vitesse Hachette © p. 2 Thème. Mouvements et interaction 1. Interpréter un graphique. Les trois graphiques (a), (b) et (c) ci-après représentent les variations de la vitesse d’un mobile en fonction du temps. Indiquer en justifiant vos réponses, quelle est la représentation qui correspond à : a) Un mouvement uniforme ; b) Un mouvement accéléré ; c) Un mouvement ralenti. 2. Définir un mouvement uniforme, accéléré ou ralenti. Recopier et compléter les phrases ci-dessous par les mots suivants : uniforme, accéléré, ralenti, augmente, constante, diminue. Dans un mouvement rectiligne d’un objet : a) Les distances parcourues pendant des durées égales sont égales. Le mouvement est _____________________. La vitesse est ___________________. b) Les distances parcourues pendant des durées égales sont de plus en plus grandes. La vitesse ___________________ : le mouvement est _______________________. c) Les distances parcourues pendant des durées égales sont de plus en plus petites. La vitesse ___________________ : le mouvement est _______________________. 3. Etudier un mouvement. Le document est la chronophotographie d’une automobile en mouvement. 1) Quelle est la trajectoire de l’extrémité de l’antenne ? 2) Ce mouvement de l’extrémité de l’antenne est-il accéléré, uniforme ou ralenti ? Justifier votre réponse. 3) Quelle est la trajectoire d’un point de la roue par rapport à la carcasse de la voiture ? 4. Calculer une vitesse. La vitesse est dangereuse. Marc, sur son scooter, roule à la vitesse constante de 45 km.h -1. 1) Calculer la vitesse en m.s-1. 2) Quelle distance parcourt-il en 1 seconde ? 3) Quelle distance parcourt-il en 36 min ? Hachette © p. 3 Thème. Mouvements et interaction 5. Distinguer différents types de mouvements. On a représenté la distance parcourue par un scooter en fonction du temps, au cours de deux mouvements. Pour chacun des mouvements : a) Déterminer la distance parcourue toutes les 10 secondes ; b) Donner la nature du mouvement ; c) Déterminer la distance parcourue entre l’instant t = 0s et l’instant t = 40s. d) Calculer la vitesse moyenne du scooter pendant cette durée. ******************** Compétences du socle [D1] Pratiquer des langages pour penser et communiquer Lire, comprendre et exploiter des documents scientifiques Utiliser le vocabulaire adapté pour rendre compte des observations [D4] Systèmes naturels et systèmes techniques Mesurer des grandeurs physiques de manière indirecte (Je sais calculer une vitesse/une durée/une distance) Compétences disciplinaires Mouvement et interaction 1. Débutant 2. Apprenti 3. Confirmé 4. Expert Caractériser le mouvement d’un objet Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement uniforme. Débutant Apprenti Confirmé Expert Hachette © Caractériser le mouvement d’un objet Je sais distinguer mouvements rectilignes et circulaires Je sais distinguer un mouvement uniforme d’un mouvement dont la vitesse varie au cours du temps Je sais déterminer un mouvement ralenti, accéléré, uniforme Je sais décrire le mouvement d’un objet par rapport à un référentiel. Utiliser la relation liant vitesse, distance, durée Je sais calculer la vitesse si je connais les valeurs de distance et de durée Je sais calculer la vitesse ou la durée ou la distance pour un mouvement rectiligne uniforme. Je sais calculer la vitesse ou la durée ou la distance pour un mouvement rectiligne uniforme et exprimer le résultat avec l’unité adaptée. Je sais calculer la vitesse, la durée, la distance pour un mouvement rectiligne uniforme et l’exprimer en m.s-1 et en km.h-1 p. 4
