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Pour s'échauffer
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5
Le référentiel
Quel est le référentiel le plus adapté pour étudier :
1. le mouvement de la Terre autour du Soleil ?
2. le mouvement d'un satellite autour de la Terre ?
3. la trajectoire d'un ballon de football ?
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6
Le point matériel
Pour décrire le saut acrobatique d'un skieur, on le modélise par un point matériel.
Que permet ce modèle ? Que ne permet-il pas ?
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7
Balançoire
Un enfant se balance sur une balançoire.
Décrire sa trajectoire dans le référentiel terrestre. En déduire la nature de son mouvement.
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8
Trajectoire lunaire
La Lune effectue une révolution autour de la Terre en 27,3 jours.
Décrire sa trajectoire dans le référentiel géocentrique. En déduire la nature de son mouvement.
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9
Caractéristiques du vecteur vitesse
Une bille chute dans un verre d'huile à vitesse constante.
Quelles sont les caractéristiques du vecteur vitesse dans le référentiel terrestre au cours de la chute ?
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10
Variation du vecteur vitesse d'un grêlon
Lors de la chute d'un grêlon, sa vitesse augmente.
Comment varient la direction, le sens et la valeur du vecteur vitesse du grêlon au cours de sa chute dans le référentiel terrestre ?
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Pour commencer
Système et référentiel
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11
Choisir un référentiel
✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours
Romain Bardet participe au Tour de France à vélo. Un spectateur assiste à la scène, fixe par rapport à la barrière.
Quel est le référentiel adapté à l'étude du mouvement
du cycliste ?
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12
Expliquer l'influence du choix du référentiel lors d'une translation
✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours
Une joggeuse laisse tomber sa gourde alors qu'elle se déplace à une allure stable.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1. Décrire le mouvement de
la gourde dans le référentiel lié à la joggeuse, puis dans le référentiel terrestre.
2. Expliquer l'influence du choix du référentiel dans le cas d'une translation.
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Trajectoire et vecteur vitesse
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13
Décrire une trajectoire
✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours
Mars est une des planètes du système solaire. L'illustration ci-dessous est une chronophotographie représentant les positions occupées par Mars dans le ciel terrestre toutes les trois nuits.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1. Dans quel référentiel la trajectoire de Mars est-elle représentée ? Quelle est la nature de cette trajectoire ?
2. Dans quel référentiel Mars décrit-elle une courbe quasi circulaire ?
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14
Connaître les caractéristiques du vecteur vitesse
✔ MATH : Le modèle du vecteur en physique
Les positions successivement occupées par un système à intervalles de temps réguliers sont représentées ci-dessous.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1. Décrire dans chacun des cas le mouvement du système en termes de trajectoire et de variation de la vitesse.
2. Parmi les vecteurs vitesse, lesquels sont correctement représentés ?
3. Pour chacun des vecteurs vitesse erronés, expliquer l'erreur.
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15
Décrire l'évolution du vecteur vitesse
✔ MATH : Le modèle du vecteur en physique
Les positions successives occupées à intervalles de temps égaux par Julie lorsqu'elle grimpe à la corde, dans le référentiel terrestre, sont représentées ci-dessous.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1. Décrire l'évolution du vecteur vitesse de Julie.
2. Qualifier la nature de son mouvement.
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Une notion, trois exercices
Différenciation
Savoir-faire : Tracer un vecteur vitesse.
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16
Mouvement d'un ballon de football à 1D
✔ MATH : Le modèle du vecteur en physique
Les positions successives d'un ballon de football sont représentées ci-dessous.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1. Quelle est la distance réelle entre \mathrm{M}_{3} et \mathrm{M}_{5} ?
2. Donner l'expression reliant la valeur du vecteur \vec{v}_{4}, la distance \mathrm{M}_{3}\mathrm{M}_{5} et la durée entre deux positions \tau. Faire l'application numérique.
3. Quelles sont les caractéristiques du vecteur \vec{v}_{4} ?
4. Représenter le vecteur \vec{v}_{4} à l'échelle 1 carreau \leftrightarrow 10 m\cdots-1 sur GeoGebra.
GeoGebra
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17
Mouvement d'un ballon de football à 2D
✔ MATH : Le modèle du vecteur en physique
Les positions successives d'un ballon de football, lors d'un coup franc, sont représentées ci-dessous.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1. Quelle est la distance réelle entre \mathrm{M}_{1} et \mathrm{M}_{3} ?
2. Donner l'expression reliant la valeur du vecteur vitesse \vec{v}_{2}, la distance \mathrm{M}_{1}\mathrm{M}_{3} et la durée entre deux positions \tau. Faire l'application numérique.
3. Quelles sont les caractéristiques du vecteur \vec{v}_{2} ?
4. Représenter le vecteur \vec{v}_{2} à l'échelle 1 carreau \leftrightarrow 10 m\cdots-1 .
GeoGebra
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18
Mouvement d'un ballon de basketball
✔ MATH : Le modèle du vecteur en physique
Les positions successives d'un ballon de basketball lors d'un lancé sont représentées ci-dessous.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Représenter le vecteur vitesse au point \text{M}_{3} à l'échelle 1 carreau \leftrightarrow 5 m\cdots-1 sur GeoGebra ou 1 cm \leftrightarrow 5 m\cdots-1 sur le papier.
GeoGebra
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