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mercredi 22 novembre 2017
icar Vesion anglaise

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

Exercice 18: Exercice 18 (DS4)

 
1. Pour chacun des mouvements cités ci-dessous, cochez sur chaque ligne la première case si la direction varie et la deuxième case si la vitesse varie (on pourra avoir 0, 1 ou 2 cases cochées).


mouvement rectiligne uniforme
mouvement circulaire uniforme
mouvement rectiligne non uniforme
immobilité
la direction varie
la direction varie
la direction varie
la direction varie
la vitesse varie
la vitesse varie
la vitesse varie
la vitesse varie

2. On a représenté dans le tableau qui suit des schémas des forces qui s'exercent sur un système S pour 3 situations différentes. Pour chacun des schémas des forces, cochez les propositions qui correspondent à un mouvement du système qui vous semble possible en justifiant à chaque fois votre réponse.

Schéma des forces
Propositions de mouvement (plusieurs choix possibles)
Justification

le mouvement est rectiligne uniforme
le mouvement est circulaire uniforme
le mouvement est rectiligne non uniforme
l'objet est immobile


le mouvement est rectiligne uniforme
le mouvement est circulaire uniforme
le mouvement est rectiligne non uniforme
l'objet est immobile


le mouvement est rectiligne uniforme
le mouvement est circulaire uniforme
le mouvement est rectiligne non uniforme
l'objet est immobile









But: Exercice 18 (DS4)

Le but de cet exercice est de vérifier que les élèves peuvent utiliser les lois de la mécanique pour passer d'une information sur les forces à une information sur le mouvement.

Compétences testées dans cet exercice :

Question 1.
Être capable de décrire le mouvement d’un point dans un référentiel donné en termes de direction, sens et vitesse. Cas particulier des mouvements rectiligne, circulaire et uniforme.
Il s'agit ici de dire si pour un mouvement donné (décrit avec les termes du modèle) la vitesse et/ou la direction varient.

Question 2.
Connaître et savoir utiliser les quatre énoncés communément admis comme étant le principe d’inertie :
· Si un système est immobile ou s'il est en mouvement rectiligne uniforme (c'est-à-dire si sa vitesse et sa direction ne varient pas), alors les forces qui s'exercent sur le système se compensent.
· Si les forces qui s'exercent sur un système se compensent, alors le système est immobile ou est en mouvement rectiligne uniforme (c'est-à-dire que sa vitesse et sa direction ne varient pas).
· Si un système n'est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme (c'est-à-dire si sa vitesse et/ou sa direction varient), alors les forces qui s'exercent sur le système ne se compensent pas.
· Inversement, si les forces qui s'exercent sur un système ne se compensent pas, alors le système n'est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme (c'est-à-dire que sa vitesse et/ou sa direction varient).
Il s'agit ici d'utiliser le schéma des forces pour savoir si les forces qui s'exercent sur le système se compensent et en déduire quels sont les mouvements possibles du système.

Savoir: Exercice 18 (DS4)

L'intérêt de cet exercice est de proposer une alternative aux exercices demandant habituellement l'application des lois de la mécanique puisqu'on part ici du schéma des forces pour en déduire une information sur les mouvements possibles.

Pour la question 1, on peut s'attendre à ce que certains élèves répondent que la direction ne varie pas dans le cas d'un mouvement circulaire. On peut aussi imaginer que le cas de l'immobilité va pouvoir poser des difficultés puisque la vitesse est nulle et qu'on ne peut pas réellement parler de direction puisqu'il n'y a pas de mouvement.

Question 2.
La première situation est délicate puisque le schéma ne contient qu'une force. On peut concevoir la difficulté de certains élèves pour savoir si les forces se compensent puisqu'il n'y en a qu'une. De plus, si les élèves pensent qu'il faut trouver des exemples pour répondre aux questions, ils peuvent se tromper en omettant certaines forces.

Corrigé: Exercice 18 (DS4)

1. Pour chacun des mouvements cités ci-dessous, cochez sur chaque ligne la première case si la direction varie et cochez la deuxième case si la vitesse varie (on pourra avoir 0, 1 ou 2 cases cochées).


mouvement rectiligne uniforme
mouvement circulaire uniforme
mouvement rectiligne non uniforme
immobilité
la direction varie
 X  la direction varie
la direction varie
la direction varie
la vitesse varie
la vitesse varie
 X la vitesse varie
la vitesse varie

2. On a représenté dans le tableau qui suit des schémas des forces qui s'exercent sur un système S pour 3 situations différentes. Pour chacun des schémas des forces, cochez les propositions qui correspondent à un mouvement du système qui vous semble possible en justifiant à chaque fois votre réponse.

Schéma des forces
Propositions de mouvement (plusieurs choix possibles)
Justification

le mouvement est rectiligne uniforme
 X le mouvement est circulaire uniforme
 X le mouvement est rectiligne non uniforme
l'objet est immobile
Il n'y a qu'une force. Les forces ne se compensent pas. D'après les lois de la mécanique, le système ne peut être ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme. Il peut être circulaire uniforme (ex. : Lune attirée par la Terre) ou rectiligne non uniforme (ex. : chute libre).

 X le mouvement est rectiligne uniforme
le mouvement est circulaire uniforme
le mouvement est rectiligne non uniforme
 X l'objet est immobile
Les forces se compensent. D'après les lois de la mécanique, le système peut être immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.

le mouvement est rectiligne uniforme
 X le mouvement est circulaire uniforme
 X le mouvement est rectiligne non uniforme
l'objet est immobile
Les forces ne se ocmpensent pas. D'après les lois de la mécanique, le système ne peut être ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme. Il peut être circulaire uniforme ou rectiligne non uniforme.