Espace Physique-Chimie CSCB
F. Guillemaut
Mouvement et interaction
1. Repérage de mouvements et mesure de vitesse
Le mouvement dépend du point de vue
En cinquième, tu as appris a caractériser le mouvement par sa trajectoire et sa vitesse. Tu as également déjà entendu parler de la "relativité du mouvement" : il s'agit du fait que, pour un même objet en mouvement, ce dernier n'est pas perçu de la même manière selon l'observateur. La vidéo n°1 va te remémorer les bases en mécanique (la branche de la physique qui étudie le mouvement !) tandis que la vidéo n°2 illustre la relativité du mouvement.
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une animation illustrant la relativité du mouvement
Le mouvement uniforme
L'activité suivante va te rappeler la caractéristique du mouvement uniforme, ainsi que la relation entre vitesse, distance et temps. Tu vas également convertir des m/s en km/h.
Vitesse et sécurité routière
L'activité suivante va te montrer à quel point la vitesse d'un véhicule influe sur la distance d'arrêt lorsque le conducteur rencontre un obstacle et freine en urgence.
Représentation de la vitesse (3 caractéristiques)
Lors d'un tir, un ballon de basket suit une certaine trajectoire durant laquelle sa vitesse varie. En plus de te remémorer l'utilité de la chronophotographie dans l'étude de la vitesse d'un objet, l'activité suivante va te donner toutes les clés pour représenter la vitesse d'un objet.
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2. Les interactions
Action V/S interaction
Une action est susceptible de déformer un objet, ou de modifier son mouvement (en jouant sur sa trajectoire ou sa vitesse). Une interaction qualifie les actions réciproques qu'exercent 2 objets l'un sur l'autre. La vidéo suivante va t'exposer les bases en mécanique, et t'introduire le vocabulaire propre aux interactions (interaction de contact ou à distance, interaction localisée ou répartie).
Le diagramme objet-interaction (DOI)
En mécanique, on appelle "système" l'objet que l'on choisit d'étudier. La première étape d'un exercice de mécanique est l'inventaire de toutes les actions s'exerçant sur le système. Il existe un outil très pratique permettant de schématiser les interactions entre l'objet d'étude et les objets agissant sur lui : c'est le diagramme objet-interaction (DOI). La vidéo suivante t'explique très simplement comment construire un DOI.
Comment représenter une action mécanique sur un schéma ?
En mécanique, une fois que tu as identifié le système (objet d'étude), et établi le bilan des interactions en présence (DOI), il reste à représenter sur un schéma l'ensemble des actions s'exerçant sur le système : ce sont les forces. La vidéo suivante t'explique ce qu'est une force (modélisation d'une action mécanique) et te donne les clés de représentation (flèche à 4 caractéristiques : point d'application, direction, sens et valeur).
Rendez-vous en 3° pour tout savoir sur la force exercée par la Terre sur un objet à sa surface (le poids)
Dans la vidéo précédente, il est question d'un appareil de mesure particulier : le dynamomètre.
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Le dynamomètre permet de mesurer l'intensité d'une force, en newton (symbole : N).
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Ci-contre, un exemple de dynamomètre vertical à ressort, c'est celui-là que tu manipuleras en classe lors des travaux pratiques.
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Par exemple, pour mesurer la force qu'exerce à distance la Terre sur un objet à sa surface (tu étudieras cette force plus en détail en 3°), il suffit de monter le dynamomètre sur une potence, puis de suspendre l'objet d'étude au crochet du dynamomètre et enfin de lire la mesure indiquée par le curseur sur l'échelle graduée.
Mise en application : les bases en mécanique
Les deux activité suivantes vont te permettre de mettre en application toutes les notions abordées dans les vidéos précédentes : interaction à distance V/S interaction de contact, élaboration de DOI, modélisation des actions par des forces, effet de ces forces... (source : microméga cycle 4, nouveaux programmes 2016).