ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT correction

ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT correction
EXERCICE 1 Tapis roulant (5.5 points)
Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante.
Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G.
1°) Léa est modélisée par son centre d’inertie G, signifie que l’on étudie le mouvement du centre d’inertie de Léa
plutôt que le mouvement du corps entier. Cela permet de simplifier l’étude de la trajectoire. (1pt)
2°) Le mouvement de Léa dans le référentiel lié à la terre est immobile. Elle ne se déplace pas par rapport à la salle
de sport, elle fait du « sur place » (1pt)
3°) Le mouvement de Léa dans le référentiel lié au tapis est un mouvement rectiligne uniforme vers l’avant puisque
les tapis se déplace vers l’arrière à vitesse constante.(1pt)
4°) Le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à la terre est u mouvement rectiligne uniforme vers
l’arrière car la trajectoire est une droite et la vitesse constante.(1pt)
5°) Le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa est egalement rectiligne vers l’arrière pusique
Léa est immobile dans le référentiel terrestre.(1pt)
6°) Un exemple de mouvement non pris en compte dans cette étude, du fait de la modélisation de Léa par son centre d’inertie pour l’étude de ce mouvement est le mouvement des bras, de la tête ou des pieds. (0.5 pt)
EXERCICE N°2 Croix de fer (7.5 points)
1°) Bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à son
centre d’inertie G.
Le poids, exercé par la terre, vertical, dirigé vers le bas passant
la le centre de gravité du gymnaste G.
Les forces exercées par les anneaux, direction :le long des cordes des anneaux (verticales accepté), vers le haut, passant par
les mains gauche et droite du gymnaste.
2°) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’équilibre du
gymnaste en terme de forces.
Le gymnaste est en équilibre (mouvement rectiligne uniforme de
vitesse nulle) donc les forces qui s’exercent sur lui se compensent.
3°) Le gymnaste à une masse de 64 kg. Calculer le poids du gymnaste. On prendra g = 10 N.kg-1
P = mxg = 64x10 = 640 N
4°) Déterminer la valeur de chacune des forces (identiques)
exercées par les anneaux sur le gymnaste.
Chaque anneau exerce une force F = P/2 = 320N pour compenser
le poids.
5°) En prenant comme échelle 1cm pour 200N, représenter sur la
photographie les forces s’appliquant au gymnaste.
P est représenté par un vecteur de longueur 3,2cm
F1 et F2 par une force de 1.6cm
F1
F2
P
EXERCICE N°3 Chute d’une bille (5 points)
Une bille de verre est entièrement immergée dans l’eau d’une éprouvette graduée, puis lâchée sans vitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’une webcam, puis les positions successives du centre de la bille sont repérées grâce à un
logiciel de pointage.
Données : intervalles de temps entre deux positions successives =40 ms
a)
Numéroter les différentes positions de billes dans l’ordre chronologique en
partant de la position G0
b)
Quelle est la trajectoire de la bille ? Justifier
Les points sont alignés la trajectoires est une droite
En observant la chronophotographie, décrire précisément le mouvement de la
c)
bille en analysant les écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvement
entre les points G0 et G5 puis entre les points G5 et G10
Entre les points G0 et G5 , les écarts sont de plus en plus grands, donc la distance
parcourue entre deux intervalles de temps identiques est de plus en plus grande, la
vitesse augmente, le mouvement est accéléré, donc rectiligne accéléré.
Entre les points G5 et G10 , les écarts sont identiques, donc la distance parcourue
entre deux intervalles de temps est identique , la vitesse augmente, le mouvement
est constante, donc le mouvement rectiligne uniforme.
d)
G0
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
G8
G9
G10
Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uniforme.
V7 = G5G9/ 4t = 20.10-2/4.40.10-3 = 1, 25 m.s-1
e)
Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à la bille dans les deux phases du
mouvement. (Entre les points G0 et G5 puis entre les points G5 et G10)
D’après les principe d’inertie,
Entre les points G0 et G5 le mouvement est rectiligne accéléré donc les forces ne se
compensent pas
Entre les points G5 et G10 le mouvement est rectiligne uniforme donc les forces qui
s’appliquent au solide se compensent.
Exercice 4 : (2 points)
Un patineur exerce la même force pendant la même durée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont projetés sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 =8,5 km.h-1, Maxime une vitesse V2 = 2m.s-1
a) Lequel est le plus rapide ? Justifier
On convertie la vitesse de Paul en m.s-1
V1 = 8,5.103/3600 = 2,4 m.s-1 Paul est plus rapide qe Maxime
b) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ? Il n’ont pas la même masse. Maxime est plus lourd
que Paul car, sa la vitesse de paul est plus importante, l’effet de la force sur lui est plus grand.
ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 3
EXERCICE 1 Tapis roulant (5.5 points)
Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante.
Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G.
1°) Que signifie la phrase : Léa est modélisée par son centre d’inertie G ? Qu’est ce que cela apporte-t-il à l’étude
du mouvement ?
2°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié à
la terre ?
3°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié
au tapis ?
4°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à la terre ?
5°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa ?
6°) Donner un exemple de mouvement non pris en compte
dans cette étude, du fait de la modélisation de Léa par
son centre d’inertie pour l’étude de ce mouvement.
EXERCICE N°2 Croix de fer (7.5 points)
Une des épreuves de gymnastique masculine est
le mouvement des anneaux. La redoutable figure de la
croix de fer impose au gymnaste le maintient immobile de son corps comme sur la photo.
1°) Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à son centre d’inertie G. Préciser à
chaque fois qui exerce la force, ainsi que les caractéristiques direction, sens, point d’application.
2°) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’équilibre du gymnaste en terme de forces.
3°) Le gymnaste à une masse de 64 kg. Calculer le poids
du gymnaste. On prendra g = 10 N.kg-1
4°) Déterminer la valeur de chacune des forces
(identiques) exercées par les anneaux sur le gymnaste.
5°) En prenant comme échelle 1cm pour 200N, représenter sur la photographie les forces s’appliquant au
gymnaste.
EXERCICE N°3 Chute d’une bille (5 points)
Une bille de verre est entièrement immergée
dans l’eau d’une éprouvette graduée, puis lâchée sans
vitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’une
webcam, puis les positions successives du centre de la
bille sont repérées grâce à un logiciel de pointage.
Données : intervalles de temps entre deux positions
successives =40 ms
a) Numéroter les différentes positions de billes
dans l’ordre chronologique en partant de la position G0
b) Quelle est la trajectoire de la bille ? Justifier
c) En observant la chronophotographie, décrire
précisément le mouvement de la bille en analysant les
écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvement
entre les points G0 et G5 puis entre les points G5 et
G10
d) Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uniforme.
e) Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à la
bille dans les deux phases du mouvement. (Entre les
points G0 et G5 puis entre les points G5 et G10)
Exercice 4 : (2 points)
Un patineur exerce la même force pendant la même durée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont projetés
sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 =7km.h-1, Maxime une vitesse V2 = 3m.s-1
a) Lequel est le plus rapide ? Justifier
b) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ?
ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 2
Nom :.................................................................
EXERCICE N°1 Croix de fer (7.5 points)
Une des épreuves de gymnastique masculine est le mouvement des
anneaux. La redoutable figure de la croix de fer impose au gymnaste le
maintient immobile de son corps comme sur la photo.
1°) Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à son
centre d’inertie G. Préciser à chaque fois qui exerce la force, ainsi que
les caractéristiques direction, sens, point d’application.
2°) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’équilibre du gymnaste
en terme de forces.
3°) Le gymnaste à une masse de 48 kg. Calculer le poids du gymnaste. On
prendra g = 10 N.kg-1
4°) Déterminer la valeur de chacune des forces (identiques) exercées par
les anneaux sur le gymnaste.
5°) En prenant comme échelle 1cm pour 100N, représenter sur la photographie les forces s’appliquant au gymnaste.
EXERCICE 1 Tapis roulant (5.5 points)
Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante. Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G.
1°) Que signifie la phrase : Léa est modélisée par son centre d’inertie G ? Qu’est ce que cela
apporte-t-il à l’étude du mouvement ?
2°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à la terre ?
3°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa ?
4°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié à la terre ?
6°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié au tapis ?
6°) Donner un exemple de mouvement non pris en compte dans cette étude, du fait de la modélisation de Léa par son centre d’inertie pour l’étude de ce mouvement.
EXERCICE N°3 Chute d’une bille (5 points)
Une bille de verre est entièrement immergée dans l’eau d’une éprouvette
graduée, puis lâchée sans vitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’une
webcam, puis les positions successives du centre de la bille sont repérées grâce
à un logiciel de pointage.
Données : intervalles de temps entre deux positions successives =60 ms
a)
Numéroter les différentes positions de billes dans l’ordre chronologique
en partant de la position G1
b)
Quelle est la trajectoire de la bille ? Justifier
c)
En observant la chronophotographie, décrire précisément le mouvement
de la bille en analysant les écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvement
entre les points G1 et G6 puis entre les points G6 et G11
d)
Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uniforme.
e)
Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à la bille dans les deux phases du mouvement. (Entre les points G1 et G6 puis entre les points G6 et G11)
Exercice 4 : (2 points)
Un patineur exerce la même force pendant la même durée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont projetés sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 =8,5 km.h-1, Maxime une vitesse V2 = 2m.s-1
a) Lequel est le plus rapide ? Justifier
b) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ?
Auto
Eval
SP1♥U24
J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
A
ECA NA
A
ECA NA
SP2
Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mouvements.
Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée en
fonction de la précision
Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/
ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la masse du corps.
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples en
termes de forces.
A
ECA NA
A
ECA NA
SP3
SP4♥U28
SP5-U29
Auto
Eval
SP1♥U24
J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
A
ECA NA
A
ECA NA
SP2
Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mouvements.
Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée en
fonction de la précision
Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/
ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la masse du corps.
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
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ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples en
termes de forces.
A
ECA NA
A
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SP4♥U28
SP5-U29
Auto
Eval
SP1♥U24
J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
A
ECA NA
A
ECA NA
SP2
Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mouvements.
Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée en
fonction de la précision
Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/
ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la masse du corps.
A
ECA NA
A
ECA NA
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ECA NA
Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples en
termes de forces.
A
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A
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SP4♥U28
SP5-U29
Auto
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SP1♥U24
J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
A
ECA NA
A
ECA NA
SP2
Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mouvements.
Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée en
fonction de la précision
Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/
ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la masse du corps.
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples en
termes de forces.
A
ECA NA
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ECA NA
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SP4♥U28
SP5-U29
Auto
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SP1♥U24
J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
A
ECA NA
A
ECA NA
SP2
Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mouvements.
Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée en
fonction de la précision
Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/
ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la masse du corps.
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
A
ECA NA
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ECA NA
A
ECA NA
Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples en
termes de forces.
A
ECA NA
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SP3
SP4♥U28
SP5-U29