Correction du Contrôle n°6 P7 Compétences visées : 1.1. ; 1.2. ; 1.5. ; 3.1. ; 3.3. ; 3.4. Exercice n°1 : Relativité du mouvement et vitesse (sur 6 points) 1) Léa a un mouvement rectiligne uniforme à la vitesse de 2 km.h-‐1 dans le référentiel terrestre et est immobile dans le référentiel du tapis, sa vitesse est donc nulle dans ce cas là. 2) Jules a un mouvement rectiligne uniforme à la vitesse de 7 km.h-‐1 dans le référentiel terrestre et un mouvement rectiligne uniforme à la vitesse de 5 km.h-‐1dans le référentiel du tapis. 3) Lou a un mouvement rectiligne uniforme par rapport au référentiel terrestre puisqu’on voit sur la chronophotographie précédente que l’espacement entre les points est toujours le même. La distance entre G1 et G3 sur le document vaut 2,9 cm ; compte tenu de l’échelle il faut multiplier cette distance par 40. La vitesse instantanée de Lou entre les points G1 et G3 dans le référentiel terrestre vaut ainsi : x 3 − x1 G1G3 2,9.10 −2 × 40 v2 = = = = 0,97 m.s-‐1 soit en 3,5 km.h-‐1. t 3 − t1 2 × Δt 2 × 0,600 € Sa vitesse par rapport au tapis est donc de 1,5 km.h-‐1 ? Elle marche donc moins vite que Jules. 4) Dans le cas où Jules et Léa sont sur deux tapis horizontaux différents et roulant en sens inverse à la même vitesse que précédemment, la vitesse de Jules par rapport à Léa serait alors de 3 km.h-‐1. Exercice n°2 : Effet des actions mécaniques (sur 7 points) 1) Cas n°1 : « Tête » au football Action de contact Action localisée Effet : Changement de direction du ballon Cas n°2 : Partie de slam-‐ball Cas a) : le sportif est en l’air Action à distance Action répartie Effet : Changement de direction du sportif et modification de sa vitesse Cas b) : le trampoline est déformé Action de contact Action localisée Effet : Déformation du trampoline 2) Diagrammes objets -‐ actions : Palet de curling Skieur nautique Air Terre Glace Câble Terre Eau Bilan des forces et représentation : Le palet de curling est soumis à : -‐ la force de poids (en rouge) due à la Terre -‐ la force de réaction (en vert) due à la glace. Le skieur nautique est soumis à : -‐ la force de poids (en rouge) due à la Terre -‐ la force (en vert) due à l’eau -‐ la force de tension (en orange) due au câble -‐ la force de frottements (en bleu) due à l’air Exercice n°3 : Balle de golf et principe d’inertie (sur 7 points) 1) De x = 0 mm à x = 30 mm, le mouvement de la balle est rectiligne accéléré car l’espacement entre les points est de plus en plus élevé. De x = 30 mm à x = 60 mm, le mouvement de la balle est rectiligne uniforme car l’espacement entre les points est constant. Mouvement rectiligne accéléré Mouvement rectiligne uniforme 2) Diagramme objets -‐ actions de la balle de golf (action de l’air négligeable) Balle de golf Green Terre Bilan des forces s’exerçant sur la balle : La balle est soumise à : -‐ -‐ la force de poids (en rouge) due à la Terre la force de réaction (en vert) due au green. -‐ la force de frottements (en bleu) due au green (La force de frottements due à l’air est négligeable) 3) D’après le principe d’inertie, lors de la première phase (mvt rectiligne accéléré), les forces ne se compensent alors que lors de la seconde phase, les forces se compensent (mvt rectiligne uniforme). Le principe d’inertie énonçant que dans un référentiel terrestre, si un système est en mouvement rectiligne uniforme, les forces qui s’exercent sur lui se compensent (et inversement).