Synthèse : Trajectoire d’un point en mouvement

La trajectoire d’un point d’un objet en mouvement constitue l’ensemble des positions prises par ce point au cours du temps.

La trajectoire du parachutiste est une droite.
La trajectoire est rectiligne

La trajectoire d’un point du manège est un cercle.
La trajectoire est circulaire

La trajectoire d’un point du train est une courbe. La trajectoire est curviligne

Nature du mouvement

Mouvement uniformément accéléré

Pendant des durées identiques la distance parcourue

Mouvement uniforme

Pendant des durées identiques la distance parcourue

Mouvement uniformément ralenti ou décéléré

Pendant des durées identiques la distance parcourue

Activité2 : La course

Lors d’un essai d’une voiture sur circuit fermé, les variations de la vitesse v de la voiture en fonction du temps sont données par le graphique ci-dessous. La trajectoire de la voiture est rectiligne.

Remplir le tableau suivant :

1) Pour chaque phase du mouvement, indiquer si la vitesse de la voiture est constante, croissante ou décroissante.

2) En utilisant le vocabulaire suivant : « uniformément accéléré » ; « uniformément retardé » ; « uniforme », préciser la nature du mouvement correspondant et déterminer sa durée

4) Déterminer, en m/s, la vitesse lors de la phase 2.

On observe que l’axe des ordonnées correspond à une vitesse. En phase 2, la vitesse est de 90m/s

5) Vérifier que la vitesse est égale à 324 km/h durant la phase 2.

Passage de km/h à m/s :
1km/h = 1 kilomètre par heure = 1000 mètres pour 3600 secondes
Alors en 1 seconde, j’ai parcouru 1000÷3600 mètres, soit 1÷3,6 mètres
DONC:
> Pour passer d’une vitesse en km/h à m/s, il faut diviser par 3,6.
> A l’inverse pour passer d’une vitesse en m/s à km/h, il faut multiplier par 3,6.

On passe d’une vitesse en m/s à km/h, il faut × par 3,6 :
90×3,6 = 324
La vitesse 90m/s est bien égale à 324km/h

TRACE ÉCRITE

Un mouvement est défini dans un référentiel
Une vitesse est le quotient distance ÷ temps, en m/s ou km/h
… (libre)…

Activité1 : Bowling

Le bowling est un jeu qui consiste à renverser 10 quilles avec une boule.

Une fois lancée, on admet que la boule tourne sur elle-même sans glissement et qu’elle est animée d’un mouvement rectiligne. Elle parcourt les 19,17 mètres de la piste en 2,8 secondes.

1) Compléter les cases du tableau en indiquant le numéro (N°) du mouvement correspondant à chaque trajectoire.

Pour cela, choisir parmi les propositions suivantes:

  • N°1: mouvement du centre de gravité de la boule par rapport au référentiel lié à la Terre.
  • N°2: mouvement du centre de gravité de la boule par rapport au référentiel lié à la boule.
  • N°3: mouvement d’un point de la surface de la boule par rapport au référentiel lié à la Terre.
  • N°4: mouvement d’un point de la surface de la boule par rapport au référentiel lié à la boule.

aide : https://jf-noblet.fr/mouve2/index.htm

2) Calculer, en m/s, la vitesse moyenne de la boule. Convertir en km/h. Arrondir les valeurs au dixième.

vitesse = distance ÷ temps

distance : 19,17mètres
temps : 2,8 secondes
vitesse = 91,17 ÷ 2,8 = 6,85 m/s

Devoir

Exercice 1

À la sortie d’une chaîne de fabrication, les pièces sont acheminées au poste sur un tapis roulant rectiligne. Le graphique ci-dessous caractérise les différentes phases du mouvement de ce tapis lors d’un essai de fonctionnement.

1) En utilisant le vocabulaire suivant : « uniformément accéléré » ; « uniformément retardé » ; « uniforme », préciser la nature du mouvement correspondant dans le tableau ci-dessous.

2) Indiquer la durée de chaque phase dans le tableau ainsi que le calcul effectué.

Phase n°Nature du mouvementCalcul de la durée de la phaseDurée de la phase
1  …………………………………………………..  …………………………….  ………..
2  …………………………………………………..  …………………………….  ………..
3  …………………………………………………..  …………………………….  ………..
Une vitesse qui augmente avec le temps est une accélération
Pour calculer la durée, il faut calculer la différence de temps (axe horizontal) entre la fin et le début de la phase
Phase n°Nature du mouvementCalcul de la durée de la phaseDurée de la phase
1 uniformément accéléré4 – 04s
2uniforme12 – 48s
3uniformément retardé15 – 123s

3) Quelle est la vitesse du tapis lorsqu’il fonctionne depuis 5 secondes ?

il faut lire la valeur sur l’axe des ordonnées (vertical) : 0,4 m/ s
(ne pas oublier les unités.

4) En s’appuyant sur le graphique, quelle est la vitesse du tapis lorsqu’il fonctionne depuis 1 secondes ?

Il y a deux possibilités pour répondre:
– soit on constate une situation de proportionnalité (droite qui passe par l’origine) et on fait un « produit en croix » avec les valeurs connues : 4s correspond à 0.4m/s, alors pour une seconde : 1 × 0.4 ÷ 4 = 0,1
– Soit on repère graphiquement :