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Exercices

Exercice corrigé

9

La descente d’une skieuse.

En vacances, Nola fait du ski de descente. Vers la fin d’une piste peu dangereuse, elle décide d’aller un peu plus vite. Après avoir vérifié qu’elle ne mettrait personne en danger, elle se met en position de schuss et réalise sa descente. Bloqué sur un télésiège arrêté, le père de Nola filme sa descente et décide de réaliser une chronophotographie de son mouvement.

Étapes de la méthode

  • Regarder si les positions occupées par le mobile dessinent une trajectoire particulière (droite ou cercle).
  • Observer l’écart entre les différentes positions pour savoir si le mouvement est uniforme ou non.
  • Le mobile doit être le seul objet en mouvement dans le cadre de l'appareil qui prend les images.

Corrigé :

  • Les positions occupées par Nola lors de sa descente sont alignées : son mouvement est donc rectiligne tout au long de la descente.

    Au début de la descente, les positions occupées par Nola ne sont pas espacées régulièrement : cela signifie que sa vitesse n’est pas constante et donc que le mouvement n’est pas uniforme.

    À la fin de la descente, les positions occupées par Nola sont espacées régulièrement : sa vitesse est donc constante et son mouvement est donc uniforme. Au début, le mouvement de Nola est rectiligne non uniforme. À la fin, le mouvement de Nola est rectiligne uniforme.
  • Si le père de Nola avait été en mouvement avec le télésiège, il lui aurait été impossible de filmer des images dans lesquelles Nola aurait été le seul objet en mouvement. Les montagnes à l'arrière-plan auraient aussi été en mouvement dans le cadre de son écran.
10

Slalom.

Nola réalise une autre descente, en slalomant cette fois.

Je m'entraine

11

Rotative d’imprimerie.

Dans cette machine d’imprimerie, le papier circule sur un tapis roulant de A vers B avant d’être enroulé sur une bobine du point C au point D.
12

Les animaux les plus rapides.

Sa vitesse l’a rendu célèbre : le guépard fait des pointes à plus de 110 km/h ! Mais il se fatigue vite et ne peut dépasser les 45 km/h sur de longues distances. Le springbok, gazelle d’Afrique du Sud, à peine moins rapide en pointe, est pourtant capable de courir bien plus vite sur une longue distance avec une vitesse moyenne de 50 km/h sur 6 km.
13

Mouvements d’une grue de chantier.

Les grues permettent de soulever et de déplacer les charges les plus lourdes présentes sur les chantiers.
14

Deux voitures.

On lance deux mobiles sur deux trajectoires parallèles. On cherche ensuite à les faire tourner en les poussant sur le côté de la même manière.
16

Trombone à coulisse.

Pour jouer ses notes, le tromboniste utilise une coulisse qu’il descend ou remonte avec la main droite, ce qui allonge ou raccourcit le trajet de l’air qu’il souffle.
17

Panneau de signalisation.

Sur la route, des panneaux de signalisation avertissent les conducteurs avant certains virages. Lorsqu’il voit ces panneaux, le conducteur doit ralentir à l’approche du virage.

J'approfondis

20

L’orbite de la Terre.

La Terre parcourt son orbite autour du Soleil en 365,25 jours. Lorsque la Terre est au plus proche du Soleil, sa distance à l’étoile est de 147 millions de km et sa vitesse de 30,3 km/s. Lorsque la Terre est la plus éloignée du Soleil, sa distance à l’étoile de 152 millions de km et sa vitesse est de 29,3 km/s.
21

Le 100 mètres.

L’épreuve de sprint sur 100 m est considérée comme l’épreuve reine des Jeux Olympiques. Aux Jeux Olympiques de Rio 2016, elle a été remportée par la jamaïcaine Elaine Thompson.
22

Du karting.

Amy et Arno font une course de kart. À l’approche des virages, Amy ralentit alors qu’Arno continue à la même vitesse.
25

Tout à fait circulaire ?

On a l’habitude de dire que les planètes décrivent un mouvement circulaire autour du Soleil, mais est-ce vraiment le cas ? Au plus proche du Soleil, la Terre se situe à 147 millions de kilomètres de l’étoile. Au plus loin elle est située à 152 millions de kilomètres.
26

Régulateur et limiteur de vitesse.

Le régulateur de vitesse est un système destiné à stabiliser automatiquement la vitesse d’un véhicule. Le conducteur fixe la vitesse à laquelle il veut rouler et le régulateur maintient alors automatiquement une vitesse fixe. Le limiteur de vitesse permet de fixer la vitesse maximum que le conducteur ne souhaite pas dépasser. Il peut alors conduire normalement sans dépasser la vitesse programmée.
28

Limitations de vitesse à travers l'Europe.

Si la vitesse maximale autorisée en agglomération est presque partout la même en Europe, il n’en est pas de même sur route et sur autoroute.
29

La vitesse lors du 100 mètres.

La vitesse des sprinteurs varie pendant de la course du 100 m. On a représenté sur la courbe l’évolution de leur vitesse lors d’une course de 100 m.

Je résous un problème

Le ski de vitesse, ou « kilomètre lancé », est le sport non motorisé où les pointes de vitesse sont les plus hautes après le parachutisme. Il se pratique sur des pentes très raides se trouvant en altitude pour réduire la résistance à l’air. L’une des plus rapides est celle de Vars (Hautes-Alpes). La skieuse italienne Valentina Greggio y a battu le record du monde de la spécialité en 2016 en parcourant les 100 mètres chronométrés en seulement 1,45 seconde !
Doc. 1
Kilomètre lancé.

Exercices supplémentaires

Le mur du son.

Le “mur du son” est franchi lorsqu’un mobile atteint une vitesse au moins égale à celle du son dans l'air, soit 340 m/s, ce qui s’accompagne d’une onde de choc sous forme de “bang supersonique”.
Le Thrust SSC est un véhicule mis au point afin d’atteindre cette vitesse au sol. Une tentative lui a permis de parcourir 1 mile en 4,7 s en 1997.

Sprint.

En 2016, avant de gagner la médaille d’or aux Jeux Olympiques de Rio, Elaine Thompson a couru le 100 m en 10,7 s à l’occasion du championnat de Jamaïque.

Sécurité routière.

Pour la sécurité de tous, les radars automatiques “flashent” les conducteurs trop pressés.

Parcours de compétences

Parcours de compétences

En sautant, un parachutiste passe de 0 à 210 km/h en 10 secondes, puis maintient cette vitesse jusqu’à l’ouverture du parachute.

Niveau 1 - Je complète une représentation qui m'est proposée.

Coup de pouce : Recopie et complète la courbe en ajoutant les indications utiles sur les axes.

Niveau 3 - Je réutilise les règles apprises pour produire ou transformer des représentations.

Coup de pouce : Si la vitesse diminue, comment évolue la distance entre les points sur la chronophotographie ?

Niveau 2 - Je respecte les consignes pour produire ou transformer une représentation.

Coup de pouce : Dessine avec 4 points la chronophotographie juste avant l’ouverture du parachute.

Niveau 4 - Je produis ou je transforme parfaitement des représentations, en choisissant celles qui seront les plus adaptées.

Coup de pouce : Dessine la chronophotographie de l’ensemble du saut.
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Niveau 4 - Je produis ou je transforme parfaitement des représentations, en choisissant celles qui seront les plus adaptées.

Niveau 4 - Je produis ou je transforme parfaitement des représentations, en choisissant celles qui seront les plus adaptées.
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DYS

Niveau 4 - Je produis ou je transforme parfaitement des représentations, en choisissant celles qui seront les plus adaptées.

1
Coup de pouce : Dessine la chronophotographie de l’ensemble du saut.
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