Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 11
Activité 2 - Activité expérimentale
90 min

Mobile et plan incliné

Objectif : Déterminer expérimentalement et représenter les coordonnées des vecteurs position, vitesse et accélération en fonction du temps.
Problématique de l'activité
Le skateboard est une discipline exigeante qui nécessite un bon équilibre et une certaine adresse. Les figures réalisées par certains skateurs suivent des trajectoires parfois complexes.
Quels renseignements sur la trajectoire peut-on tirer de la représentation des vecteurs et  ?

Doc. 1
Situation et modélisation expérimentale

Skateur
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : cassiede alain/Shutterstock
 
Schéma du plan incliné
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr

On se propose d'étudier le mouvement d'un skateur s'élançant sur la rampe d'un half-pipe. Pour cela, on modélise le phénomène à l'aide d'une table à coussin d'air inclinée d'un angle .
En considérant un plan incliné, l'accélération subie par le skateur vers le bas de la pente correspond à :

Doc. 2
Trajectoire du mobile

Trajectoire du mobile
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr

Doc. 3
Approximation du vecteur accélération

Le vecteur accélération d'un système au point entre deux dates et a pour expression :


Les vecteurs et étant tracés, on peut :

1) tracer le vecteur ;

2) mesurer à la règle la longueur de et en déduire la valeur en (m·s-1) du vecteur variation de vitesse grâce à l'échelle des vitesses ;

3) calculer la valeur du vecteur accélération :

;

4) tracer grâce à l'échelle des accélérations.

Données

  • Échelle des distances : cm ↔ cm
  • Échelle des vitesses : cm ↔ m·s-1
  • Échelle des accélérations : cm ↔ m·s-2
  • Durée entre deux points consécutifs : ms
  • Accélération de pesanteur : m·s-2

Questions
VAL : Exploiter un ensemble de mesures
VAL : Analyser des résultats
Compétence(s)

1. Tracer les vecteurs et d'un point de la trajectoire lors de la phase ascendante et de la phase descendante. Préciser les caractéristiques de ces vecteurs. ➜ Fiche méthode


2. Déterminer la valeur de l'accélération en effectuant une moyenne des deux mesures.

3. En déduire l'angle d'inclinaison .
Synthèse de l'activité
Expliquer pourquoi est constant au cours du mouvement.

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