ENSEIGNER
dimanche 24 septembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Forces et mouvements 1S
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Activité 5: mouvement de translation pour un solide

 

a) Lire dans le modèle la définition d’un mouvement de translation.

Proposer des exemples d’objets en mouvement de translation.

b) Représenter l’un des objets proposés ainsi que la vitesse de deux de ses points à différents instants.

c) On considère différentes situations. Pour chacune d’entre elles, dire si l’objet considéré est en mouvement de translation ou non. Justifier les réponses à l’aide du modèle.

- une personne assise dans une voiture qui accélère en ligne droite ;

- une personne assise dans une voiture qui tourne ;

- un planeur qui atterrit ;

- une personne assise dans une grande roue qui tourne.


But: mouvement de translation pour un solide

  • Définir le mouvement de translation.

  • Apprendre aux élèves à reconnaître un mouvement de translation

Corrigé: mouvement de translation pour un solide

Une personne assise dans une voiture qui accélère en ligne droite est animé d’un mouvement de translation tant qu’elle est reste immobile dans la voiture.

Une personne assise dans une voiture qui tourne n’est pas animée d’un mouvement de translation, la vitesse de chacun de ses points n’étant pas la même (elle dépend de sa distance au centre de courbure).

Un planeur qui atterrit n’est en mouvement de translation que s’il garde le même cap ainsi que la même inclinaison par rapport à l’horizontale. En revanche, une dérive latérale (due à un coup de vent) ou une trajectoire non rectiligne n’empêchent pas un mouvement de translation.

Une personne assise qui se tient immobile dans la nacelle d’une grande roue est animée d’un mouvement de translation tant que la nacelle n’oscille pas. En revanche, la partie circulaire de la grande roue est en mouvement de rotation

Comportement des élèves: mouvement de translation pour un solide

a) Les élèves ne proposent que des exemples de solides en translation rectiligne (et sans doute uniforme) : voiture ou train en ligne droite, vérin hydraulique, mouvement d’une antenne télescopique que l’on étire.

Ils expliquent assez facilement qu’une voiture dans un virage n’est pas en mouvement de translation en affirmant qu’un point situé à l’extérieur du virage a une vitesse plus grande qu’un point situé à l’intérieur.

b) La représentation vectorielle des vitesses ne posent pas de difficulté si on s’en tient à des mouvements rectilignes.

c). Les élèves répondent facilement pour les deux premiers exemples (personne dans une voiture), beaucoup moins facilement pour le planeur.

Pour la personne dans une grande roue, ils sont très peu nombreux à donner d’emblée une bonne réponse. Il leur est difficile de raisonner sur la vitesse des différents points à un même instant et affirment que le mouvement n’est pas une translation parce que la direction de la vitesse change. Certains affirment ensuite que la valeur de la vitesse des différents points de la personne n’est pas la même car leur distance au centre de rotation n’est pas la même. Il faut leur faire comprendre que les trajectoires des différents points sont des cercles de même rayon mais de centres différents. La représentation précise de la vitesse de deux points différents pour une position quelconque de la nacelle (autres que les positions haute et basse) n’est pas simple.