Comment contrôler le mouvement et l’équilibre de divers systèmes ? Caractériser l’accélération et la vitesse d’un objet se déplaçant en ligne droite
Objectif 
- Mesurer des vitesses et des accélérations dans le cas d’un mouvement rectiligne.
Dans la suite du document, ce symbole signifie « Appeler le professeur ».
Pensez à préciser les unités des valeurs relevées ou calculées.
★ = 1 pt ☆ = 0,5 pt
Mesurer des vitesses
………. / 10 pts
1.) Définissez la vitesse moyenne par une phrase :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………☆☆ C5
2.) Rappeler la formule de calcul de la vitesse moyenne en m/s (s’aider des unités) :
………………. = ………………….
v en ……………..
d en …………….
t en ………………
☆☆ C4
3.) Compléter le tableau suivant (vous pouvez effectuer des recherches sur Internet) :
Limitation de vitesse sur autoroute
En km/h
…………………………………………………………………….
En m/s
…………………………………………………………………….
Propagation du son dans l’air
En km/h
…………………………………………………………………….
En m/s
…………………………………………………………………….
Propagation de la lumière dans le vide
En km/h
…………………………………………………………………….
En m/s
…………………………………………………………………….
☆☆☆ C1 ☆☆☆ C3
4.) Protocole expérimental mesure et calcul de vitesses : A l’aide du matériel à disposition, proposer un schéma et un protocole expérimental permettant de mesurer la vitesse moyenne (en m/s) d’un solide placé sur le fil de nylon.
Schéma
☆☆ C2
Protocole
☆☆ C2
5.) Appeler le professeur et présenter votre protocole.
☆☆ C5
6.) Mettre en œuvre votre protocole validé et effectuer 3 relevés de mesures de vitesses (en m/s) que vous présenterez sous forme d’un tableau ci-dessous :
☆☆ C1/C5 ☆☆ C3
Mesurer des accélérations
………. / 10 pts
7.) Définissez l’accélération par une phrase :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………☆☆ C5
8.) L’accélération se mesure en m/s². Déterminer la formule de calcul de l’accélération (s’aider des unités) :
Δv désigne une variation de vitesse. Δv = Vfinale – Vinitiale
Δt désigne une durée. Δt = tfin – tdébut
………………. = ………………….
a en m/s²
Δv en m/s.
Δt en s
☆☆ C4
9.) Compléter le tableau suivant (vous pouvez effectuer des recherches sur Internet) :
Accélération d’une voiture qui passe de 0 à 100 km/h
en 5 secondes
(en m/s²)
…………………………………………………………………….
Accélération de pesanteur
(en m/s²)
…………………………………………………………………….
☆☆ C1 ☆☆ C3
10.) L’accélération d’un objet en chute libre (dans le vide, uniquement soumis à l’attraction terrestre) dépend-elle de sa masse. Justifier ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………☆ C2 ☆ C4
11.) Protocole expérimental mesure et calcul d’accélérations : A l’aide du matériel à disposition, proposer un schéma et un protocole expérimental permettant de mesurer l’accélération d’un solide, en m/s². ( Vous pourrez utiliser l’application Phyphox permettant d’exploiter les capteurs de votre téléphone)
Schéma
☆☆ C2
Protocole
☆☆ C2
12.) Appeler le professeur et présenter votre protocole.
☆☆ C5
13.) Mettre en œuvre votre protocole validé et effectuer 3 relevés de mesures d’accélérations (en m/s²) que vous présenterez sous forme d’un tableau ci-dessous :
☆☆ C1/C5 ☆☆ C3
Compétences, capacités et connaissances issues du référentiel BAC PRO Premières – Physique Chimie Education Nationale
Capacités
Mesurer des vitesses et des accélérations dans le cas d’un mouvement rectiligne. Identifier la nature d’un mouvement à partir du graphe des vitesses.
Connaissances
Connaître la relation entre la variation de vitesse, l’accélération et la durée pour une accélération de valeur constante, dans le cas d’un mouvement rectiligne. Connaître des ordres de grandeur courants de vitesses et d’accélérations dans un référentiel terrestre.
Compétence – C1
S’approprier
Rechercher, extraire et organiser l’information.
Traduire des informations, des codages.
Compétence – C2
Analyser
Raisonner
Émettre des conjectures, formuler des hypothèses.
Proposer, choisir une méthode de résolution ou un protocole expérimental.
Élaborer un algorithme.
Compétence – C3
Réaliser
Mettre en œuvre une méthode de résolution, des algorithmes ou un protocole expérimental en respectant les règles de sécurité.
Utiliser un modèle, représenter, calculer.
Expérimenter, faire une simulation.
Compétence – C4
Valider
Exploiter et interpréter des résultats ou des observations de façon critique et argumentée.
Contrôler la vraisemblance d’une conjecture, de la valeur d’une mesure.
Valider un modèle ou une hypothèse.
Mener un raisonnement logique et établir une conclusion.
Compétence – C5
Communiquer
Rendre compte d’un résultat, à l’oral ou à l’écrit en utilisant des outils et un langage approprié.
Expliquer une démarche.