Physique-Chimie 1re

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Mouvements et forces
P.256
ACTIVITÉ D'EXPLORATION


1
Mouvements et forces





Pour mener à bien les missions spatiales, les scientifiques de la NASA doivent prévoir le mouvement des astres vers lesquels ils dirigent leur navette.

➜ Comment peut-on prévoir le mouvement d’un objet ?


Par intuition

Peut-on prévoir le mouvement de la Lune ?


Doc. 1
Quelques mouvements

Decollage Fusee

Situation n° 1. La fusée décolle grâce à la poussée des moteurs.

Lune Orbite

Situation n° 2. En première approximation, la Lune tourne autour de la Terre à vitesse constante selon une orbite circulaire.

Doc. 2
Représentation des positions successives des systèmes

Pour chaque situation, on modélise le système étudié par un point matériel M.\text{M}. On a représenté les positions successivement occupées par le point matériel ainsi que le vecteur vitesse en différents points.

Représentation des positions successives des systèmes

Situation n° 1. Positions successives de la fusée.


Positions successives de la Lune

Situation n° 2. Positions successives de la Lune.

Téléchargez ici ces tracés au format PDF.

Doc. 3
Le vecteur variation de vitesse

Pour étudier la variation de vitesse entre deux positions successives, on trace le vecteur variation de vitesse. Le vecteur variation de vitesse Δv2\Delta \overrightarrow{v}_{2} au point M2\text{M}_2 a pour expression :

Δv2=v3v2\Delta \overrightarrow{v}_{2} = \overrightarrow{v}_{3} - \overrightarrow{v}_{2}
Le vecteur variation de vitesse

Il s’obtient graphiquement en ajoutant le vecteur v3\overrightarrow{v}_{3} à l’opposé du vecteur v2\overrightarrow{v}_{2} au point M2.\text{M}_2.
➜ Fiche méthode 4, p. 385.

Compétence

MATH : Vecteurs

Questions

Voir les réponses
1. Pour chaque situation du doc. 1, définir le système et le référentiel d’étude.


2. Pour chaque situation, tracer :
  • les vecteurs variation de vitesse Δv2\Delta \overrightarrow{v}_{2}, Δv4\Delta \overrightarrow{v}_{4}, et Δv6\Delta \overrightarrow{v}_{6}, aux points M2\text{M}_2, M4\text{M}_4 et M6.\text{M}_6.
  • Couleurs
    Formes
    Dessinez ici

3. Commenter la direction et le sens du vecteur variation de vitesse pour chaque situation.


4. Pour chaque système, quelles sont les forces appliquées ? Donner leur direction et leur sens et les schématiser aux points M2\text{M}_2, M4\text{M}_4 et M6\text{M}_6 sans souci d’échelle.

Couleurs
Formes
Dessinez ici


5. Comparer le vecteur variation de vitesse Δv\Delta \overrightarrow{v} aux vecteurs des forces appliquées.

Synthèse de l'activité

Connaissant les forces qui s’exercent sur un objet, quelles informations peut-on en déduire quant à son mouvement ? À l’aide de la situation n° 2, proposer des limites à ce modèle.
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