En mécanique, on étudie le mouvement d'un système, et la modification de ce mouvement sous l'effet de forces.

Nous allons définir les concepts de système, de forces, de référentiel et de trajectoire.

Monsieur J. Bond va nous prêter son concours pour illustrer la chose (il est trop fort James ... )

Et maintenant, un peu de physique, parce que faire le ménestrel, ça va bien cinq minutes, mais maintenant, on fait des trucs vraiment hard (La présentation avec la vidéo).

Faudra un jour m'expliquer comment il fait, James, pour pas exploser son costard en courant ou en sautant ...

Et maintenant, la notion de référentiel ...

Voici comment réaliser trois petits livrets animés présentant le mouvement rectiligne uniforme, le mouvement rectiligne accéléré et le mouvement parabolique.

Une vidéo de démonstration du résultat.

Montage des livrets:

On regroupe les pages et la couverture est doublée pour augmenter sa rigidité.

La liasse est agrafée, un renfort est fait avec du ruban adhésif.

La liasse est pliée en deux, le biseau va être coupé.

Le bord de la couverture peut être recouvert de ruban adhésif.

On obtient finalement le résulat suivant:

A- Notion de référentiel:

Regardons cette vidéo.

On peut décrire le mouvement des lapins:

• par rapport au bobsleigh
• par rapport au toboggan

Le mouvement d'un objet est toujours décrit par rapport à un autre objet, le référentiel.



B- Mesurer une vitesse

Montage expérimental: nous installerons une piste de bobsleigh dans la classe. Un bobsleigh dévalera la pente, et nous chronométrerons la vitesse en bas de la descente. Le montage expérimental lors d'un test (rampe de 4m, dénivelé de 1m, vitesse de 3.4 m.s^-1 ).

Mesure de la vitesse:

On mesure L sur la rampe, et on chronomètre la durée de passage Δt. On calcule ensuite V = L / Δt.

Méthode 1 : chronométrage manuel, mise en commun des résultats, observation.

Méthode 2 : chronométrage avec les caméras des téléphones mobiles, et analyse image par image. On mesurera au préalable la cadence de prise de vue des images (15 i/s, 24 i/s, 25i/s ou 30 i/s) en filmant pendant quelques seconde un chronomètre et en comptant le nombre d'images par secondes.

Méthode 3 : chronométrage avec une porte optique. On utilise deux rayons laser, qui seront coupés par le bobsleigh. Une interface d'acquisition Sysam alimentera les deux détecteurs et permettra de faire un chronométrage.

C- Exemple : Test avec mes élèves (deux classes de secondes, 11 mars 2011)

Test professeur

L'ambiance de classe (avec la deuxième classe de seconde). Les élèves utilisent leur smart phone pour faire le chronométrage.

Exemple de chronométrage précis avec l'APN réglé en cadence rapide ( 60 images par seconde). Les élèves mesurent avec un chronométrage manuel la vitesse, puis ils mutualisent leur résultats , tracent un histogramme et calculent la valeur moyenne, qui sera assez proche du chronométrage par chronophotographie.

D- Biologie

D'après la vidéo, le premier lapin a mangé:

• a- des carottes (orange)
• b- de la salade (vert)
• c- des myrtilles (bleu)
• d- un truc jaune (jaune)

Réponse: d- d'après la couleur du vomi ...

Fiche de TP "Street Jump"

Principe:

Un cascadeur (une balle) doit courir et sauter depuis un immeuble pour atterrir dans une voiture en mouvement. L'objectif est de trouver à quel moment le cascadeur doit commencer à courir.

Montage:

On utilise une rampe (rail optique et boy de chimie) pour lancer une balle.

La voiture est un petit jouet électrique muni d'un récipient. Pour qu'il aille en ligne droite, une cordelette sert de rail. Elle est tendue entre deux potences.

On dispose également de deux instruments de mesure : un mètre ruban et un chronomètre.

Les trois photos suivantes décrivent la modification du jouet

Organisation de la séance:

• Le professeur lance un défi à la classe : quand doit partir la balle sur la rampe ?
• les élèves forment quatre groupes de quatre ou cinq personnes
• Chaque groupe réfléchit à une méthode pour définir le temps de départ du cascadeur
• Mise en commun des idées
• Réalisation des mesures et calculs
• Essais

Démonstration:

Mercredi 28 mars 2012, mes cobayes ;-):

Le diable se cachant dans les détails, il faut aussi tenir compte de la longueur de la voiture pour définir le repère du largage ...

Fiche de TP

• Comment faire tenir en équilibre un objet ?
• Comment représenter les forces ?
• Comment s'ajoutent-elles ?

On observe expérimentalement qu'un équilibre d'un système (un noeud sur la photo) se caractérise par une somme des forces exercées sur le système qui est nulle

Fiche de TP

Où il est question d'un pigeon pervers qui c...e sur Bob la Victime ...

On utilise un simulateur (écrit en Java) pour étudier le mouvement de chute d'une fiente de pigeon. Nous aborderons les notions de trajectoire, référentiel, vitesse et relativité du mouvement.