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Physique-Chimie 2de

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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE


2
Le shoot parfait





Doc. 2
Matériel nécessaire

  • Un ballon de basket ;
  • Une caméra ;
  • Un logiciel de pointage ;
  • Un tableur-grapheur.

Compétences

REA : Mettre en œuvre un protocole

MATH : Utiliser des outils numériques


Doc. 3
Bien filmer un mouvement

On a souvent recours à la vidéo pour étudier le mouvement d’un objet. Pour qu’une vidéo soit exploitable, il faut respecter les consignes suivantes :
  • l’objet doit être éclairé et bien visible ;
  • le mouvement doit avoir lieu dans un seul plan : le caméraman doit donc orienter sa caméra dans une direction fixe et perpendiculaire au mouvement ;
  • placer un objet dont on connaît la dimension dans le plan du mouvement (exemple : une règle graduée) ;
  • relever le nombre d’images par seconde prises par la caméra.

Lors d’un shoot, le joueur de basketball tire depuis la ligne de lancer franc. La vitesse initiale du ballon détermine la réussite du lancer. Les sites internet regorgent de conseils techniques pour améliorer la technique du lancer. Au programme : s’entraîner et se filmer !

➜ Comment déterminer l’angle et la vitesse de tir lors d’un shoot ?


Doc. 1
L’angle et la vitesse idéales

L’angle de lancement optimal par rapport à l’horizontal varie entre 50 et 55 degrés. Quant à la vitesse de tir, elle doit se situer aux alentours des 7 m\cdots-1.

Stephen Curry
Stephen Curry, meilleur shooter de NBA entre 2013 et 2017.


Doc. 4
Le vecteur vitesse

Le vecteur vitesse v2\overrightarrow{v_{2}} d’un système au point M2\text{M}_{2} entre deux dates t1t_{1} et t3t_{3} a pour expression :

v2=M1M3t3t1\vec{v}_{2}=\dfrac{\overrightarrow{\text{M}_{1} \text{M}_{3}}}{t_{3}-t_{1}}

Il est parallèle au segment M1M3\text{M}_{1}\text{M}_{3}.

vecteur vitesse


Pour tracer le vecteur vitesse au point M2\text{M}_{2} :

1. Mesurer la distance réelle entre les points M1\text{M}_{1} et M3\text{M}_{3} puis, grâce à une échelle de distance, en déduire la valeur de la vitesse.

2. Choisir une échelle de représentation (exemple : 1 cm sur le schéma correspond à 10 m⋅s-1 en réalité).

3. Tracer le vecteur v2\overrightarrow{v_{2}}, à partir du point M2\text{M}_{2} et parallèle au segment M1M3\text{M}_{1}\text{M}_{3}.

Synthèse de l'activité

Voir les réponses
Combien de points sont nécessaires pour déterminer une vitesse ? Quelles vitesses ne sont pas accessibles ?

Par intuition

Une analyse vidéo permet-elle de connaître précisément l’angle et la vitesse du ballon lors du lancer ?

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 Définir le référentiel pour étudier le mouvement du ballon.


2. Doc. 2 Proposer un protocole permettant, à l’aide du matériel disponible, de tracer la trajectoire du ballon lors d’un lancer.


3. Doc. 3 et 4 Réaliser le protocole, puis représenter à l'aide de GeoGebra le vecteur vitesse en différents points de la trajectoire. Peut-on déterminer la vitesse initiale ?

Lancer le module Geogebra

4. Mesurer l’angle et la vitesse du ballon juste après le lancer.


5. Doc. 1 Comparer les valeurs obtenues à celles d’un lancer idéal.
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