Chapitre 13
Activité 1 - Activité d'exploration
Mouvements et forces
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Problématique de l'activité
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 ?
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Peut-on prévoir le mouvement de la Lune ?
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Doc. 1Quelques mouvements
Situation n° 1. La fusée décolle grâce à la poussée des moteurs.
Situation n° 2. En première approximation, la Lune tourne autour de la Terre à vitesse constante selon une orbite circulaire.
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Doc. 2Représentation des positions successives des systèmes
Pour chaque situation, on modélise le système étudié par un point matériel \text{M}. On a représenté les positions successivement occupées par le point matériel ainsi que le vecteur vitesse en différents points.
Situation n° 1. Positions successives de la fusée.
Situation n° 2. Positions successives de la Lune.
Téléchargez ces tracés au format PDF.
Situation n° 1. Positions successives de la fusée.
Situation n° 2. Positions successives de la Lune.
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Doc. 3Le 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 \Delta \vec{v}_{2} au point \text{M}_2 a pour expression :
Il s'obtient graphiquement en ajoutant le vecteur \vec{v}_{3} à l'opposé du vecteur \vec{v}_{2} au point \text{M}_2.
\Delta \vec{v}_{2} = \vec{v}_{3} - \vec{v}_{2}
Il s'obtient graphiquement en ajoutant le vecteur \vec{v}_{3} à l'opposé du vecteur \vec{v}_{2} au point \text{M}_2.
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Questions
Compétence(s)
MATH : Vecteurs
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 \Delta \vec{v}_{2}, \Delta \vec{v}_{4}, et \Delta \vec{v}_{6}, aux points \text{M}_2, \text{M}_4 et \text{M}_6.
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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 \text{M}_2, \text{M}_4 et \text{M}_6 sans souci d'échelle.
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5. Comparer le vecteur variation de vitesse \Delta \vec{v} aux vecteurs des forces appliquées.
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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.
Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?
Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.
j'ai une idée !
Oups, une coquille
