Physique-Chimie 2de

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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Identification des espèces chimiques
Ch. 2
Composition des solutions aqueuses
Ch. 3
Dénombrer les entités
Ch. 4
Le noyau de l’atome
Ch. 5
Le cortège électronique
Ch. 6
Stabilité des entités chimiques
Ch. 7
Modélisation des transformations physiques
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles
Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires
2. Mouvement et interactions
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ch. 14
Émission et perception d’un son
Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses
Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses
Ch. 17
Signaux et capteurs
Méthode
Fiches méthode
Fiches méthode compétences
Annexes
Chapitre 11
Activité 3 - Activité expérimentale

Vitesse limite ?

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Problématique de l'activité
Sur un forum de parachutisme, on peut lire : « L'accélération est progressive, les 300 premiers mètres sont parcourus en 10 secondes environ puis la vitesse se stabilise aux alentours de 50 m/s. »

Comment varie le vecteur vitesse lors d'un saut en parachute ?
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Par intuition

Le parachutiste accélère-t-il constamment jusqu'à l'ouverture du parachute ?
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Doc. 1
Modélisation de la situation

La glycérine est un liquide transparent, visqueux, utilisé dans de nombreuses préparations pharmaceutiques.

Pour réaliser l'étude de la chute au laboratoire, on modélisera le parachutiste par une bille et l'air qui l'entoure par de la glycérine.

Placeholder pour Modélisation de la chute d'un parapentiste en laboratoireModélisation de la chute d'un parapentiste en laboratoire
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Doc. 2
Parachutiste en « chute libre »

Placeholder pour Parachutiste en « chute libre »Parachutiste en « chute libre »
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Doc. 4
Calculer une vitesse à l'aide d'un tableur

Pour un mouvement à une dimension selon (O\text{y}), la vitesse en un point \mathrm{M}_{\mathrm{i}} a pour expression :
v_{\mathrm{i}}=\dfrac{y_{\mathrm{i}+1}-y_{\mathrm{i}-1}}{t_{\mathrm{i}+1}-t_{\mathrm{i}-1}}


Placeholder pour Calcul vitesse tableurCalcul vitesse tableur
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On étire ensuite le calcul pour toute la colonne.
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Doc. 3
Matériel nécessaire

  • Une bille ;
  • Une éprouvette graduée ;
  • De la glycérine ;
  • Une caméra ;
  • Un logiciel de pointage ;
  • Un tableur-grapheur.
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Supplément numérique

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Questions
Compétence(s)
REA : Mettre en œuvre un protocole
MATH : Utiliser des outils numériques
1. Doc. 1 Définir le système (objet étudié) et le référentiel d'étude dans la situation décrite dans l'introduction. Quel objet modélise le parachutiste au laboratoire ?


2. Doc. 3 À l'aide du matériel disponible, proposer un protocole expérimental permettant de tracer la trajectoire de cet objet lors de sa chute.


3. Réaliser le protocole.

4. Doc. 4 À l'aide d'un tableur externe, calculer la valeur de la vitesse pour chaque position.
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5. Définir une échelle de représentation puis tracer plusieurs vecteurs vitesse.

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6. Comment évoluent la direction, le sens et la valeur du vecteur vitesse au cours de la chute de l'objet ?
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Synthèse de l'activité
Que modélise la glycérine dans l'expérience simulant le saut en parachute ? Comment varie le vecteur vitesse lors d'un saut de ce type ?
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