ENSEIGNER
mercredi 22 novembre 2017
icar Vesion anglaise

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

Exercice 21: Entre-deux (DS4)

 
Au début d’un match de basket l’arbitre prend le ballon et le jette à la verticale vers le haut.
Dans toute cette question, on s’intéresse à la montée du ballon, une fois que l’arbitre l’a lâché.

Cochez la ou les affirmations qui vous paraissent correctes.

1 – Parmi les forces ci-dessous cochez celles qui s’exercent sur le ballon pendant cette phase :
a) une force verticale vers le haut modélisant l’action de l’air.
b) une force verticale vers le bas modélisant l’action de l’air.
c) une force verticale vers le haut modélisant l’action de la terre.
d) une force verticale vers le bas modélisant l’action de la terre.
e) une force verticale vers le haut modélisant l’action de la main de l’arbitre.
f) une force verticale vers le bas modélisant l’action de la main de l’arbitre.








Justifiez brièvement votre réponse pour chaque case.
a : .................................................................................................................................................
b : .................................................................................................................................................
c : .................................................................................................................................................
d : .................................................................................................................................................
e : .................................................................................................................................................
f : .................................................................................................................................................

2 – Pendant cette même phase, la vitesse du ballon :
augmente.
diminue.
ne varie pas.

Justifiez par une ou deux phrases votre choix.
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

But: Entre-deux (DS4)

Le but de cet exercice est de vérifier que les élèves n'indiquent pas une force dans le sens du mouvement pour un mobile en mouvement dans les airs.

Compétences testées dans cet exercice :

Question 1.
Faire un inventaire des forces exercées sur un système.
Savoir décrire et/ou représenter une force (origine, direction et longueur).
Il s'agit ici, à partir d'une description d'une situation matérielle en langue naturelle, de dire si une force est exercée ou non par un système donné et si oui, le sens dans lequel elle s'exerce.

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 de passer de l'identification et de la caractérisation des forces au fait que les forces ne se compensent pas et d'en déduire une information sur le mouvement. L'élève peut aussi utiliser son expérience pour affirmer que lorsqu'on lance une balle vers le haut sa vitesse diminue.

Savoir: Entre-deux (DS4)

L'intérêt de cet exercice est de montrer le lien entre les caractéristiques des forces et le fait qu'il n'y ait pas de force dans le sens du mouvement et les caractéristiques du mouvement (vitesse qui diminue).

La forme des questions peut générer une difficulté chez les élèves qui peuvent considérer qu'il faut choisir si la force est vers le haut ou vers le bas dans les trois cas (force exercée par la Terre, force exercée par l'air, force exercée par l'arbitre) et non pas se demander au préalable si cette force s'exerce selon le modèle des interactions.
L'erreur classique attendue est que l'arbitre exerce une force sur le ballon en train de monter puisque c'est lui qui l'a lancé. Là encore, la justification donnée par l'élève permet de mieux comprendre son raisonnement. Certains élèves pourront considérer (de manière correcte) qu'il existe une force exercée par la main de l'arbitre vers le bas qui correspond à l'attraction gravitationnelle entre le ballon et les mains de l'arbitre.
On peut aussi s'attendre à ce que certains élèves n'indiquent pas de force exercée par la Terre puisque le ballon est en train de monter dans les airs. Pour la force exercée par l'air, la réponse de l'élève pourra aussi dépendre de ce qui a été dit pendant l'enseignement sur la prise en compte de cette force.

Dans tous les cas, l'élève ne doit indiquer aucune force vers le haut. Celà lui permet de répondre à la question 2. Il est possible de faire appel à l'expérience pour dire que le ballon finit par retomber et que par conséquent sa vitesse diminue. Si ceci a été précisé en classe, il se peut que l'élève justifie en disant que toutes les forces sont vers le bas, c'est-à-dire contraires au mouvement, et que par conséquent le ballon diminue.

Comportement des élèves: Entre-deux (DS4)




Vidéo1

Vidéo2

Corrigé: Entre-deux (DS4)

Au début d’un match de basket l’arbitre prend le ballon et le jette à la verticale vers le haut.
Dans toute cette question, on s’intéresse à la montée du ballon, une fois que l’arbitre l’a lâché.

Cochez la ou les affirmations qui vous paraissent correctes.

1 – Parmi les forces ci-dessous cochez celles qui s’exercent sur le ballon pendant cette phase :
a) une force verticale vers le haut modélisant l’action de l’air.
b) une force verticale vers le bas modélisant l’action de l’air.
c) une force verticale vers le haut modélisant l’action de la terre.
d) une force verticale vers le bas modélisant l’action de la terre.
e) une force verticale vers le haut modélisant l’action de la main de l’arbitre.
f) une force verticale vers le bas modélisant l’action de la main de l’arbitre.

 X

 X




Justifiez brièvement votre réponse pour chaque case.
a et b : "La force exercée par l'air est contraire au mouvement du système."
c et d : "La force exercée par la Terre est toujours orientée vers le bas."
e et f : "La main et le ballon ne sont plus en contact. Ils ne sont pas en interaction."

2 – Pendant cette même phase, la vitesse du ballon :
augmente.
  X diminue.
ne varie pas.

Justifiez par une ou deux phrases votre choix.
En termes de modèle : "Les forces exercées sur le ballon sont toutes les deux vers le bas, elles ne se compensent pas. La résultante des forces est contraire au mouvement, la vitesse du système ballon diminue."
En termes d'objets et d'évènements : "Le ballon ralentit car il va redescendre après cette phase de montée."
 

Exercice n° 21: Entre-deux (DS4)


(Double-cliquez sur la vidéo pour la lancer)

J : (lit) au début d’un match de basket l’arbitre prend le ballon et le jette à la verticale vers le haut dans toute cette question on s’intéresse à la montée du ballon une fois que l’arbitre l’a lâché cocher la ou les informat- af- affirmations qui vous paraissent correctes parmi les forces ci-dessous cocher celles qui s’exercent sur le ballon pendant cette phase une force verticale vers le haut modés- -lisant l’action de l’air une force verticale vers le bas modélisant l’action de l’air ben j’ai mis la force verticale vers le bas
I : hm hm
J :parce que l’air elle euh elle s’oppose à la au mouvement du ballon
I : hm hm
J : l- l’air s’oppose toujours au mouvement du ballon
I : d’accord
J : essaye toujours de le ralentir
I : ouais
J : ensuite une force verticale vers le haut modélisant l’action de la Terre ou u- une force verticale vers le bas modélisant de modélisant l’action de la Terre elle est toujours verticale vers le bas
I : hochement de tête
J : parce qu’on est on est attiré vers euh vers son centre
I : d’accord
J : et euh pour la main de l’arbitre j’ai mis aucune force parce que l’arbitre a lâch- a lâché la balle on s’intéresse quand il euh il a lâché la balle donc euh elle rentre plus en compte
I : d’accord
J : donc la main c’est ce que je viens de dire ça


Exercice n° 21: Entre-deux (DS4)


(Double-cliquez sur la vidéo pour la lancer)

J : pendant cette même phase la vitesse du ballon diminue
I : hochement de tête
J : parce qu’il n’y a que la force euh exercée enfin y a la force exercée par la Terre sur euh sur le ballon vers le bas et la force exercée par l’air sur le ballon vers le bas
I : hm hm
J : et aucune force vers le haut et comme le ballon monte vers le haut donc la vitesse diminue
I : d’accord
J : et justifier ben les forces s- verticales vers le bas (…)
I : et ça tu le sais de d’où
J : ben c’est pareil c’est tout du cours enfin c’est des des principes qu’on a appris