ENSEIGNER
jeudi 21 septembre 2017
icar Vesion anglaise

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

Exercice 19: Un palet sur la glace (DS4)

 
Un palet ayant été lancé par un joueur de hockey sur glace glisse sur la patinoire avec un mouvement rectiligne dans le référentiel terrestre. Il ralentit légèrement.
On a représenté le palet par son centre P et la force exercée par la Terre sur le palet (FT/P).
Complétez ce schéma en indiquant toutes les forces qui s'exercent sur le système palet (On indiquera le sens du mouvement du palet). On négligera l'action de l'air sur le palet.







But: Un palet sur la glace (DS4)

Le but de cet exercice est de voir si les élèves savent représenter les forces qui s'exercent sur un système en mouvement.

Compétences testées dans cet exercice :
Savoir représenter les forces exercées sur un système.
Étendre l’application du principe d’inertie aux directions  horizontale et verticale. Notion de vitesse horizontale et verticale.
Il s'agit ici de passer de la description d'une situation en langue naturelle à la représentation du schéma des forces en tenant compte des compensations horizontale et verticale de celles-ci.

Savoir: Un palet sur la glace (DS4)

Cet exercice est une situation classique pour vérifier que les élèves n'indiquent pas une force "motrice". En effet, il s'agit d'un palet en train de glisser sur la glace, il n'y a donc aucune force dans le sens du mouvement.

L'erreur principale à laquelle on peut s'attendre est donc la présence d'une force dans le sens du mouvement :
- soit la présence d'une force exercée par le joueur (ou la crosse) sur le palet ;
- soit la présence d'une composante dans le sens du mouvement de la force exercée par la glace sur le palet ;
- soit une force "interne" (force de l'élan, force de la vitesse, force de la masse, etc.).
Il faudra cependant ne pas surinterpréter la présence de la force exercée par le joueur sur le palet, qui peut correspondre à une mauvaise lecture de l'énoncé (certains élèes peuvent représenter le schéma des forces qui s'exercent sur le palet pendant que le joueur frappe dedans).

La seconde difficulté de cet exercice réside dans la prise en compte de la compensation des forces. Il est en effet indiqué dans l'énoncé que le palet ralentit légèrement. Il faut dans un premier temps que les élèves identifient l'unique force exercée sur le système : la force exercée par la glace (puisqu'on néglige la force exercée par l'air). Comme il n'y a pas de mouvement vertical, les élèves doivent ensuite déduire que les forces se compensent verticalement. Comme le mouvement horizontal est ralenti, il y a donc une composante horizontale dans la force exercée par la glace : c'est la composante qui correspond aux "frottements".

Il s'agit d'un exercice difficile car il faut lire attentivement l'énoncé, passer d'un registre à l'autre, ne pas répondre en fonction de son intuition et faire attention à la compensation des forces.

Corrigé: Un palet sur la glace (DS4)