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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 16: Exercice 16 (DS4)

 
VRAI ou FAUX

Les propositions suivantes sont-elles vraies ou fausses ? Justifier votre réponse.
1. Un caillou se trouve sur le toit d'un camion. Le caillou exerce une force sur le camion.
VRAI FAUX on ne peut pas savoir
Justification :
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

2. Une voiture démarre sur une ligne droite. Sa vitesse est constante.
VRAI FAUX on ne peut pas savoir
Justification :
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

3. Un manteau est suspendu à un portemanteau. Le sol exerce une force sur le manteau.
VRAI FAUX on ne peut pas savoir
Justification :
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

4. Un oiseau vole dans les airs. La Terre exerce une force sur lui.
VRAI FAUX on ne peut pas savoir
Justification :
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

5. Un objet a un mouvement circulaire dans le référentiel terrestre. La direction de son mouvement ne varie pas.
VRAI FAUX on ne peut pas savoir
Justification :
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

6. Un homme nage dans une piscine. La Terre exerce une force sur lui.
VRAI FAUX on ne peut pas savoir
Justification :
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

But: Exercice 16 (DS4)

Le but de cet exercice est de comprendre quels critères les élèves utilisent pour savoir si une force s'exerce ou non sur un système donné. Deux questions ont été rajoutées pour vérifier que les élèves connaissaient les concepts de vitesse et de direction.

Compétences testées dans cet exercice :

Questions 1, 3, 4, 6.
Savoir identifier les systèmes interagissant avec un système donné.
Savoir qu’à toute interaction correspond une force exercée sur le système choisi.
Il s'agit ici de repérer, à partir de la description d'une situation matérielle en langue naturelle, si deux systèmes donnés sont en interaction. Les situations proposées mettent en jeu deux objets en contact, deux objets qui ne sont pas en contact et deux systèmes en interactions à distance avec la Terre.

Question 2.
Connaître et utiliser la définition de la valeur de la vitesse d'un point.
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 plus précisément de dire que lors d'un démarrage (ou d'une mise en mouvement de manière plus générale), la vitesse varie.

Question 5.
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 faire le lien entre une caractéristique du mouvement dans les termes du modèle (circulaire) et la variation de direction.

Savoir: Exercice 16 (DS4)

L'intérêt de cet exercice est de demander aux élèves de justifier leurs réponses relatives à l'existence d'une force. Il est en effet intéressant de comprendre ce qui pousse un élève à indiquer ou non une force lorsqu'il fait l'inventaire des forces ou lorsqu'il représente le schéma des forces.

Plusieurs diificultés d'élèves peuvent être repérées dans cet exercice.
Question 1.
Il est difficile pour un élève d'admettre qu'un caillou va exercer une force sur un camion. On peut donc s'attendre à des réponses (incorrectes) du type : "Non c'est le camion qui exerce une force sur le caillou.".

Question 2.
Il y a dans l'énoncé un élément non pertinent puisqu'on indique aux élèves que la voiture démarre "sur une ligne droite". Cela peut inciter des élèves à donner une mavaise réponse. On peut aussi s'attendre à ce que certains élèves répondent qu'on a pas assez d'informations pour répondre, que la voiture peut démarrer avec une vitesse constante ou qu'au contraire le conducteur peut décider d'accélérer. Dans ce cas, l'erreur vient du fait que les élèves ne tiennent pas compte de l'intégralité du démarrage (ils ne prennent pas en compte le moment où la voiture est à l'arrêt).

Question 3.
La principale difficulté évaluée dans cette question est la confusion Terre / Sol. Certains élèves peuvent ainsi répondre qu'il y a une force "car le manteau est attiré par le sol". Il y a d'autres erreurs possibles :
- la non compréhension de l'énoncé : même si "suspendu" indique que le manteau ne touche pas le sol, certains élèves peuvent penser que le manteau et le sol sont en contact. Leur réponse ne peut pas être réellement considérée comme incorrecte;
- la prise en compte d'actions "par l'intermédiaire de" : certains élèves peuvent ainsi répondre que le sol agit sur le manteau par l'intermédiaire du porte-manteau ;
- le raisonnement par l'absurde : "Si le sol n'était pas là le manteau tomberait, on peut donc dire que le sol agit sur le manteau et donc qu'il exerce une force sur le manteau."

Questions 4 et 6.
Ces deux questions proposent des situations où l'action de la Terre n'est pas "évidente". Dans le cas d'un oiseau dans les airs, on peut effectivement penser que puisque l'oiseau vole, il n'est pas attiré par la Terre. De la même manière, l'homme va flotter. Là encore, la justification de l'élève nous permet de mieux comprendre son raisonnement.

Question 5.
Cette question est la seule question qui part d'une proposition exprimée dans les termes du modèle. On demande ici aux élèves de passer de "circulaire" à "changement de direction". La confusion entre sens et direction, ou plus généralement la non connaissance de la signification de direction, peut être la raison d'une réponse incorrecte.

Corrigé: Exercice 16 (DS4)

 Les propositions suivantes sont-elles vraies ou fausses ? Justifier votre réponse.
1. Un caillou se trouve sur le toit d'un camion. Le caillou exerce une force sur le camion. VRAI
Justification : "Le caillou et le camion sont en interaction de contact."

2. Une voiture démarre sur une ligne droite. Sa vitesse est constante. FAUX
Justification : "Pour démarrer la voiture passe d'une vitesse nulle à une vitesse non nulle. Sa vitesse varie."

3. Un manteau est suspendu à un portemanteau. Le sol exerce une force sur le manteau. FAUX
Justification : "Le sol et le manteau ne sont pas en interaction (ils ne sont pas en contact et il n'y a pas d'interaction à distance)."

4. Un oiseau vole dans les airs. La Terre exerce une force sur lui. VRAI
Justification : "La Terre exerce une force sur tous les objets qui sont à proximité de sa surface." OU "Il y a interaction à distance entre l'oiseau et la Terre."

5. Un objet a un mouvement circulaire dans le référentiel terrestre. La direction de son mouvement ne varie pas.
FAUX
Justification : "La direction d'un mouvement ne varie pas seulement si ce mouvement est rectiligne. Ici, le mouvement est circulaire donc la direction varie."

6. Un homme nage dans une piscine. La Terre exerce une force sur lui. VRAI
Justification : "La Terre exerce une force sur tous les objets qui sont à proximité de sa surface." OU "Il y a interaction à distance entre l'homme et la Terre."