ENSEIGNER
mercredi 22 novembre 2017
icar Vesion anglaise

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

Activité 4: Introduction de l'outil mathématique « décomposition d'un vecteur suivant deux axes perpendic.Utilisation du logiciel Interactive physique

 
En utilisant les prédictions faites lors de l'activité 2 précédente, vérifiez que l'informaticien qui a conçu "Interactive physique" utilise le même modèle physique que vous.

But: Introduction de l'outil mathématique « décomposition d'un vecteur suivant deux axes perpendic.Utilisation du logiciel Interactive physique

Cette activité donne à l’élève l’occasion de mieux maîtriser les notions de vitesses horizontale et verticale et l’application du principe d’inertie selon deux directions. Elle sera l’occasion de distinguer une vidéo d’une simulation et de faire réfléchir l’élève sur le rôle d’un modèle dans une simulation

Corrigé: Introduction de l'outil mathématique « décomposition d'un vecteur suivant deux axes perpendic.Utilisation du logiciel Interactive physique

Manque dessin Les élèves font varier la vitesse verticale initiale sans changer la vitesse horizontale. En laissant les traces successives (avec vx = 5 m.s-1), on obtient le document ci-dessous. On peut aussi effectuer plusieurs simulations avec des vitesses horizontales différentes et constater que la vitesse horizontale de l’objet reste à chaque fois égale à la vitesse horizontale initiale. Après avoir fait la prédiction concernant la Lune (ou Mars), ils peuvent changer la valeur de la pesanteur (bouton "Monde", puis "gravitation"). On ne demande pas de trace écrite pour cette activité.

Préparation: Introduction de l'outil mathématique « décomposition d'un vecteur suivant deux axes perpendic.Utilisation du logiciel Interactive physique

Cette activité fait intervenir une simulation grâce à "Interactive physique". Le fichier correspondant s’appelle “ Activité3 ”. Pour différentes directions de lancement, on met en évidence grâce à la grille que la vitesse horizontale est toujours constante alors que la vitesse verticale varie. Cela montre que le concepteur du logiciel à bien utilisé le même modèle que nous.

Le professeur peut réaliser lui-même ou faire réaliser la simulation par chaque groupe. L’intérêt du logiciel est de pouvoir tracer les différentes positions du mobile. Il peut être intéressant de faire prévoir aux élèves ce qui se passerait “ sur la Lune ”, puis de simuler pour comparer aux prédictions en modifiant la valeur de la pesanteur.

On peut demander également de prévoir les résultat de “ la même expérience ” sur Mars, en leur disant que Mars “ attire moins ” que la Terre mais plus que la Lune …puis faire la simulation. Ces comparaisons constituent une bonne introduction pour la partie suivante sur l’interaction gravitationnelle.

On peut aussi utiliser le CD–rom de seconde de Hatier (simulateur Newton). Paramètres initiaux : Se placer sur Terre. Vitesse initiale vx = 7 m/s ; vy = 0 m/s. Se placer ensuite sur la Lune

Savoir: Introduction de l'outil mathématique « décomposition d'un vecteur suivant deux axes perpendic.Utilisation du logiciel Interactive physique

En accord avec notre soucis de distinguer l’expérience du modèle, il nous paraît important de préciser que la simulation n’est qu’une façon de visualiser les règles d’un modèle et n’a pas le même statut qu’une vidéo.

Comportement des élèves: Introduction de l'outil mathématique « décomposition d'un vecteur suivant deux axes perpendic.Utilisation du logiciel Interactive physique

Les élèves savent que la Lune attire le même objet moins fort que la Terre, et arrivent à prévoir que la vitesse horizontale sera la même et que la vitesse verticale sera plus petite, donc la balle mettra plus longtemps pour arriver sur le sol et elle ira plus loin que sur la Terre. Ils sont très satisfaits d’avoir réussi à prévoir ce que va faire le simulateur. Pour évaluer les élèves, il est possible de faire un exercice sur l'étude du mouvement de la balle lâchée par un cycliste se déplaçant en ligne droite, à vitesse constante dans le référentiel de la Terre en utilisant les lois de la mécanique.