ENSEIGNER
jeudi 21 septembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: L’Univers en mouvement et le temps
  -  Seconde (Seconde (prog. 2010) )  -  Physique

Exercice 7: La caisse (DS2)

 
Un homme pousse une caisse en bois.

1ère situation : La caisse ne bouge pas.
Parmi les propositions suivantes, cochez celle qui vous semble correcte :
Il n'y a pas de force exercée par la caisse sur l'homme.
La force exercée par la caisse sur l'homme est plus petite que la force exercée par l'homme sur
la caisse.
La force exercée par la caisse sur l'homme est plus grande que la force exercée par l'homme
sur la caisse.
La force exercée par la caisse sur l'homme a la même intensité que la force exercée par
l'homme sur la caisse.
Justifiez votre réponse :
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

2ème situation : la caisse commence à bouger.
Parmi les propositions suivantes, cochez celle qui vous semble correcte :
Il n'y a pas de force exercée par la caisse sur l'homme.
La force exercée par la caisse sur l'homme est plus petite que la force exercée par l'homme sur
la caisse.
La force exercée par la caisse sur l'homme est plus grande que la force exercée par l'homme
sur la caisse.
La force exercée par la caisse sur l'homme a la même intensité que la force exercée par
l'homme sur la caisse.
Justifiez votre réponse :
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

But: La caisse (DS2)

Le but de cet exercice est de vérifier que les élèves appliquent le principe des acrtions réciproques.

Compétences testées dans cet exercice :
Connaître et savoir utiliser le principe des actions réciproques.
Il s'agit ici de passer de la description de la situation matérielle en langue naturelle (accompagnée d'un dessin) à une information sur la comparaison entre l'intensité  de deux forces "réciproques".

Savoir: La caisse (DS2)

Nous avons fait le choix dans la séquence d'enseignement d'inclure dans le modèle le principe des actions réciproques. Il était donc important de proposer des exercices testant la mise en application de ce principe.
La situation proposée ici incite à penser que l'homme doit exercer une force plus grande pour faire bouger la caisse. S'ils n'utilisent pas le principe des actions réciproques, les élèves pourront donc répondre que :
- dans le cas où l'homme "ne réussit pas à faire bouger la caisse", c'est qu'il exerce sur la caisse une force plus petite ou de même intensité que la force que la caisse exerce sur lui ;
- dans le cas où l'homme "réussit à faire bouger la caisse", c'est que la force exercée par l'homme sur la caisse est plus grande que la force exercée par la caisse sur l'homme.
L'erreur est donc de considérer ces deux forces comme un affrontement entre les deux systèmes avec un "vainqueur".

Comportement des élèves: La caisse (DS2)

De nombreux élèves ont répondu correctement à la première question : dans le cas de l'immobilité, la force exercée par l'homme sur la caisse et la force exercée par la caisse sur l'homme ont la même intensité.
Seuls 8% des élèves ont répondu que ces deux forces avaient la même intensité lorsque l'homme réussisait à mettre la caisse en mouvement. La majorité des élèves ont répondu que lorsque l'homme arrive à mettre la caisse en mouvement, il exerce une force sur la caisse dont l'intensité est supérieure à celle que la caisse exerce sur lui. C'est une réponse contraire aux lois de la physique (3ème loi de Newton), qui consiste à considérer un affrontement entre deux forces où la plus grande gagne.
Nous prenons ici l'exemple d'une élève qui a répondu dans le cas de l'immobilité que les deux forces avaient même intensité et dans le cas de l'homme qui arrive à mettre la caisse en mouvement que la force exercée par l'homme sur la caisse était plus grande que la force exercée par la caisse sur l'homme.

Vidéo

Corrigé: La caisse (DS2)

1ère situation : La caisse ne bouge pas.
La force exercée par la caisse sur l'homme a la même intensité que la force exercée par l'homme sur la caisse.
Justification : D'après le principe des interactions (actions réciproques), si le système A exerce une force sur le système B alors le sytème B exerce sur le système A une force de même intensité.

2ème situation : la caisse commence à bouger.
La force exercée par la caisse sur l'homme a la même intensité que la force exercée par l'homme sur la caisse.
Justification : D'après le principe des interactions (actions réciproques), si le système A exerce une force sur le système B alors le sytème B exerce sur le système A une force de même intensité.

Exercice n° 7: La caisse (DS2)

L'élève interviewée commet une erreur assez classique: elle considère que l'homme doit exercer sur la caisse pour la faire bouger une force d'intensité plus grande que celle de la force exercée par la caisse sur l'homme. Il est intéressant de voir que son raisonnement est cohérent et que cette élève est assez confiante.

(Double-cliquez sur la vidéo pour la lancer)

A : donc la caisse commence à bouger (lit à voix basse) ben oui là vu que vu qu’il a- l’homme il arrive à faire bouger la caisse
I : hm hm
A : ça veut dire que sa la force exercée par euh l’homme non oui la force exercée par l’homme sur la caisse elle est plus forte
I : d’accord alors est-ce que tu te souviens que cette chose là (montre la réponse 2) t’a confortée dans cette idée là (montre la réponse 1) ou ou pas du tout est-ce que tu as fait un lien entre ce la deuxième situation et la première quand tu as répondu
A : ouais ben ouais parce que au début il pousse pas enfin il (…) il pousse pas assez fort donc euh donc ça bouge pas et puis après il force encore plus et elle bouge
I : d’accord
A : RIRES
I : et alors justement euh est-ce qu’il y a des moments où la force exercée par la caisse sur l’homme elle est plus grande
A : ben non parce que la caisse elle peut pas faire bouger l’homme