PH6 - Principe d'inertie - 2nde
Lister toutes les forces qui s'exercent sur l'objet :
Chaque force = une flèche avec direction, sens et longueur proportionnelle à sa valeur.
Forces compensées → ΣF = 0
MRU : droite, vitesse constante.
MRA : droite, vitesse qui change en valeur.
MCU : circulaire, vitesse constante en valeur mais direction variable.
P : Poids (vers le bas)
R : Réaction du support
f : Frottements (opposé au mouvement)
T : Tension du câble (vers le centre)
Le palet glisse sur la glace. Frottements quasi nuls. Positions relevées toutes les 0,5 s.
Q1. Active la chronophoto. Les espacements sont-ils égaux, croissants ou décroissants ?
Q2. Quel type de mouvement est-ce ? Justifie à partir des espacements.
Q3. Affiche les forces. Les frottements sont-ils présents ? Pourquoi ?
Q4. Les forces P et R sont-elles compensées ? ΣF est-elle nulle ou non nulle ? Vers quelle direction pointe-t-elle ?
Le palet ralentit sur glace rugueuse. Observe la taille des frottements évoluer. Positions relevées toutes les 0,5 s.
Q1. Active la chronophoto. Compare les espacements avec la situation 1. Que remarques-tu ?
Q2. Affiche les frottements. Leur taille change-t-elle au cours du mouvement ? Pourquoi ?
Q3. Les forces sont-elles compensées ? ΣF est-elle nulle ou non nulle ? Si non nulle, vers quelle direction pointe-t-elle ?
Les cabines tournent à vitesse constante en valeur. Observe la direction du vecteur vitesse à chaque instant.
Q1. La valeur de la vitesse change-t-elle ? Et sa direction ?
Q2. Ce mouvement est-il un MRU ? Justifie précisément.
Q3. Les forces sont-elles compensées ? ΣF est-elle nulle ou non nulle ? Vers quelle direction pointe-t-elle ?
Bille sur table parfaitement lisse. Frottements nuls. Positions toutes les 0,4 s.
Q1. Compare avec la situation 1. Quelles similitudes ?
Q2. Affiche P et R. Ces deux forces se compensent-elles ? Comment le vois-tu ?
Q3. P et R se compensent-elles ? ΣF est-elle nulle ou non nulle ? Vers quelle direction pointe-t-elle ?
La même bille sur un tapis rugueux. Elle ralentit progressivement. Positions toutes les 0,4 s.
Q1. Active la chronophoto. Compare les espacements avec la situation 4. Que remarques-tu ?
Q2. Affiche toutes les forces. Dans quel sens sont orientés les frottements par rapport au mouvement ?
Q3. Les forces se compensent-elles ? ΣF est-elle nulle ou non nulle ? Si non nulle, vers quelle direction pointe-t-elle ?
Un chariot glisse sur un plan incliné à 30°. Pas de frottements. Positions relevées toutes les 0,5 s.
Q1. Active la chronophoto. Les espacements sont-ils égaux, croissants ou décroissants ?
Q2. Quel type de mouvement est-ce ? Justifie à partir des espacements.
Q3. Affiche P et R. Ces deux forces se compensent-elles ? Pourquoi ?
Q4. ΣF est-elle nulle ou non nulle ? Vers quelle direction pointe-t-elle ?
Q1. Dans quelles situations les forces étaient-elles compensées (ΣF = 0) ? Cite les numéros.
Q2. Quel type de mouvement avait l'objet dans chacune de ces situations ?
Q3. Dans quelles situations les forces n'étaient-elles pas compensées (ΣF ≠ 0) ? Cite les numéros.
Q4. Dans ces situations, la vitesse était-elle constante ? Que lui arrivait-il ?
Q5. Énonce en une phrase le lien entre les forces et le mouvement que tu viens de découvrir.
Si les forces appliquées à un objet se compensent (ΣF = 0), alors l'objet est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (MRU).
Réciproquement, si l'objet est immobile ou en MRU, alors les forces se compensent.
Si les forces ne se compensent pas (ΣF ≠ 0), alors la vitesse change de valeur ou change de direction.
| Situation | Type de mouvement | ΣF nulle ? | Direction de ΣF | Remarque |
|---|---|---|---|---|
| 1 - Palet (glisse) | ||||
| 2 - Palet (ralentit) | ||||
| 3 - Manège | ||||
| 4 - Bille (table lisse) | ||||
| 5 - Bille (tapis) | ||||
| 6 - Chariot (plan) |