Activité documentaire Décrire un mouvement -...

LA PRATIQUE DU SPORT Chap. 3 L’étude du mouvement

2nde – Act. Doc. : Décrire un mouvement 1 C. Grange-Reynas

Activité documentaire Décrire un mouvement - Correction

Compétences attendues :

Comprendre le vocabulaire : trajectoire.

Comprendre que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.

I. La trajectoire d’un point

1. Indiquer sur les photos suivantes la trajectoire d'un avion, du surfeur, de la crosse et de la ceinture de l'homme

blanc.

La trajectoire d’un avion est une ligne droite (traînée derrière l’avion), celle du surfeur est une ligne courbe

quelconque (trace du surf dans la poudreuse).

La crosse a une trajectoire circulaire ; les différentes positions de la ceinture de l’homme forment une

cycloïde.

2. Donner la définition d'une trajectoire.

C’est l’ensemble des positions successives occupées par ce point au cours du temps : c’est « la trace » que laisse dans un référentiel le système au cours de son déplacement. La trajectoire d’un point dépend du référentiel d’étude.



3. Indiquer différentes techniques permettant de repérer une trajectoire.

La trajectoire peut être repérée grâce aux traînées laissées dans le milieu ou grâce à l’étude d’une

chronophotographie.

4. Quel point doit-on choisir pour suivre la trajectoire d'un objet ? Pourquoi ?

Pour suivre une trajectoire on choisit le centre d’inertie de l’objet qui a un mouvement de translation.

5. Conclusion

La trajectoire d’un point d’un objet en mouvement est une courbe orientée qui indique le sens et la direction

du mouvement. Elle traduit l’ensemble des positions successives occupées par ce point au cours du

mouvement.

Si la trajectoire est une droite, elle est dite rectiligne.

Si la trajectoire est un cercle, elle est dite circulaire.

Si la trajectoire est une courbe quelconque, elle est dite curviligne.

II. Les différents types de mouvement

Vitesse moyenne d’un point

La vitesse moyenne, notée v, est égale au quotient de la distance d parcourue par la durée t du parcours.

Vitesse instantanée d’un point

Dans un référentiel donné, la valeur de la vitesse instantanée d’un point à l’instant t est estimée par sa vitesse moyenne

sur la durée la plus courte possible autour de t.

Quelques mouvements particuliers

Rappel : La chronophotographie est le terme historique qui désigne une technique photographique qui permet de prendre une

succession de photos à intervalles régulier permettant d'étudier le mouvement en décomposé de l'objet photographié.

Documents : Numéroter les images …

On a réalisé la chronophotographie d’une moto. L’échelle des photos obtenues est de 1/50e et la durée entre

deux images consécutives est : = 40ms.

Document 1 :

Document 2 :

V = d / t Unités : d (en m)

t (en s)

v (en m.s-1)



Document 3 :

1. Comparer l'espacement des points indiqués au cours du temps, pour chaque chronophotographie.

Sur le doc. 1, l’espacement entre les points est identique au cours du temps.

Sur le doc. 2, l’espacement entre les points diminue au cours du temps.

Sur le doc. 3, l’espacement entre les points augmente au cours du temps.

2. Que pouvez-vous en déduire au niveau de la vitesse ?

Sur le doc. 1, l’espacement entre les points est identique au cours du temps donc la vitesse est constante.

Sur le doc. 2, l’espacement entre les points diminue au cours du temps donc la vitesse diminue.

Sur le doc. 3, l’espacement entre les points augmente au cours du temps donc la vitesse augmente.

3. Exploitation de la chronophotographie

Echelle : 3,5 cm sur le papier représente 5,00 m (imprimé en double page)

Pour la chronophotographie 1 : vitesse moyenne : v = d / ∆t = 5,00 / 160.10-3 = 31,25 = 31,3 m.s-1

Soit v = 31,3 x 3,6 = 112,68 = 113 km.h-1

Comme la vitesse est constante, on ne calcule pas de vitesse instantanée.

Pour la chronophotographie 2 : vitesse moyenne : v = d / ∆t = 5,00 / 80.10-3 = 62,5 = 63 m.s-1

Soit v = 63 x 3,6 = 226,8 = 227 km.h-1

Calcul de la vitesse instantanée :

Au temps t2 : v2 = d / ∆t = 2,86 / 40.10-3 = 71,5 m.s-1

Au temps t4 : v4 = d / ∆t = 2,14 / 40.10-3 = 53,5 m.s-1



4. Pour qualifier chacun de ces mouvements, voici deux listes de mots de vocabulaire. Attribuer les aux différents documents étudiés précédemment en puisant un mot de chaque liste. Liste 1 : rectiligne, parabolique, circulaire, curviligne Liste 2 : accéléré, uniforme, varié, ralenti Sur le doc. 1, la vitesse est constante donc le mouvement est rectiligne et uniforme.

Sur le doc. 2, la vitesse diminue donc le mouvement est ralenti ou décéléré.

Sur le doc. 3, la vitesse augmente donc le mouvement est accéléré.

III. Conclusion - Synthèse

Mouvement rectiligne

Un point est animé d’un mouvement rectiligne dans un référentiel, si sa trajectoire est une droite dans ce

référentiel. De plus si la vitesse est constante au cours du mouvement, on dit que le mouvement est rectiligne

uniforme.

Mouvement circulaire

Un point est animé d’un mouvement circulaire dans un référentiel si sa trajectoire est un cercle dans ce

référentiel. De plus, si sa vitesse est constante au cours du mouvement, on dit que le mouvement est circulaire

uniforme.

Quelques exemples de mouvements

1° cas 2° cas 3° cas 4° cas

La trajectoire est une

droite

La valeur de la vitesse est

constante

Le mouvement est

rectiligne uniforme


droite

La valeur de la vitesse

augmente

Le mouvement est

rectiligne accéléré


courbe

La valeur de la vitesse est

variable

Le mouvement est

curviligne

La trajectoire est un

cercle

La valeur vitesse est

constante

Le mouvement est

circulaire uniforme

1° cas :

2° cas :

3° cas :

t0

4° cas :



Les différents types de mouvement

Valeur de la vitesse

Trajectoire

Augmente Diminue Reste constante

Rectiligne

(portion de droite)


accéléré


ralenti


uniforme

Curviligne

(ce n’est pas une droite)

Mouvement curviligne

accéléré


ralenti


uniforme

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