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2nde – SPC
Chapitre 10
Thème : Sport
Description et analyse des mouvements
Physique
Introduction : La notion de mouvement intervient dans tous les sports.
Comment décrire ou prévoir le mouvement d’un ballon de foot ? D’une balle de tennis ? D’un
parachutiste ? D’un vélo ? Etc.
 Compliqué dans le cas général : un ballon ou tout autre objet (bâton, boomerang) lancé peut aussi
tourner sur lui-même, un vélo est un objet complexe constitué de plusieurs parties mobiles : la valve
d’une roue n’a pas le même mouvement que le centre de la même roue par exemple.
Avant de décrire un mouvement :
 Il faut bien préciser l’objet (= système étudié) auquel on s’intéresse
 On se contentera souvent de décrire le mouvement d’un point particulier de l’objet,
généralement son centre (= centre d’inertie).
I- Relativité du mouvement  voir TP
II- Description d’un mouvement
Pour décrire le mouvement d’un point il faut donner des informations sur :

………………………………

………………………….……
Trajectoire et vitesse dépendent du …………………………choisi pour étudier le mouvement.
1) Trajectoire
Définition :
Exemples de trajectoires : quelconque, rectiligne,
circulaire, parabolique etc.
2) Vitesse
Vitesse moyenne :
Vitesse instantanée :
2nde – SPC
Thème : Sport
Si la vitesse instantanée augmente le mouvement est ……………..
Si la vitesse instantanée diminue le mouvement est …………….…..
Si la vitesse instantanée ne varie pas le mouvement est …………...
Exercice d’application : Mouvements et référentiels
Un vélo roule en ligne droite et à vitesse constante sur une route plate.
1) Schématiser ce vélo et marquer :
- d’un point C le centre de la roue avant
- d’un point M la valve de la roue avant.
2) Quel est le mouvement du point C par rapport au référentiel roue ? Par rapport au référentiel
vélo ? Par rapport au référentiel terrestre ?
3) Quel est le mouvement de la valve M par rapport au référentiel roue ?
4) Quel est le mouvement de la valve M par rapport au référentiel vélo ?
5) Représenter la trajectoire de la valve M dans le référentiel terrestre. Comment appelle-t-on
cette trajectoire ?
 Animation Flash : fichier cycloide.exe
http://sciences-physiques.ac-dijon.fr/documents/Flash/relativite_mvt/
III-Mesures de durées
Pour pouvoir calculer une vitesse (moyenne ou instantanée) il faut pouvoir mesurer des
durées.
Pour préparer le TP « mesurer le temps avec un pendule »
Le temps est une grandeur physique qui se
mesure en seconde (s).
Mais mesurer un temps n’est pas aussi simple
que de mesurer une longueur par exemple
pour laquelle il suffit de choisir un objet étalon
(longueur de référence).
1)
2)
3)
4)
Quels phénomènes pouvaient observer les 1ers hommes pour mesurer le temps ?
Quel est le point commun entre ces différents phénomènes ?
Rappeler la définition des 2 grandeurs caractéristiques associées.
Citer quelques exemples de dispositifs, anciens et récents, utilisés pour mesurer le temps.
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Thème : Sport
Introduction :
La notion de mouvement intervient dans tous les sports.
Comment décrire ou prévoir le mouvement d’un ballon de foot ? D’une balle de tennis ? D’un
parachutiste ? D’un vélo ? Etc.
 Compliqué dans le cas général : un ballon ou tout autre objet (bâton, boomerang) lancé peut
aussi tourner sur lui-même, un vélo est un objet complexe constitué de plusieurs parties
mobiles : la valve d’une roue n’a pas le même mouvement que le centre de la même roue par
exemple.


Il faut bien définir l’objet (= système) auquel on s’intéresse.
On se contentera souvent de décrire le mouvement d’un point particulier de l’objet,
généralement son centre (= centre d’inertie).
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Exemples de référentiels :
Nom
Description
Utilité
Référentiel
terrestre
L’objet de référence est la
Terre
Pour étudier le
mouvement des
objets par rapport à la
Terre.
L’objet de référence est un
objet imaginaire constitué
par le centre de la Terre et
3 étoiles suffisamment
lointaines pour être
considérées comme fixes
Référentiel
L’objet de référence est un
héliocentrique objet imaginaire constitué
par le centre du soleil et 3
étoiles suffisamment
lointaines pour être
considérées comme fixes
Référentiel
géocentrique
Référentiel géocentrique
Mouvement de laTerre
dans ce référentiel
Pour étudier le
mouvement des
satellites (artificiels ou
de la Lune) autour de
la Terre.
Pour étudier le
mouvement des
planètes dans le
système solaire.
Référentiel héliocentrique
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Thème : Sport
Exercices : Description et analyse d’un mouvement
Exercice 1 : Mouvements et référentiels
Un vélo roule en ligne droite et à vitesse constante sur une route plate.
1) Schématiser ce vélo et marquer :
- d’un point C le centre de la roue avant
- d’un point M la valve de la roue avant.
2) Quel est le mouvement du point C par rapport au référentiel roue ? Par rapport au
référentiel vélo ? Par rapport au référentiel terrestre ?
3) Quel est le mouvement de la valve M par rapport au référentiel roue ?
4) Quel est le mouvement de la valve M par rapport au référentiel vélo ?
5) Représenter la trajectoire de la valve M dans le référentiel terrestre.
6) Proposer un nom pour cette trajectoire ?
Exercice 2 :
Un cycliste roule à vitesse constante v = 20 km.h-1.
1) Dans quel référentiel la vitesse du cycliste est-elle donnée ?
2) Convertir cette vitesse en m.s-1.
3) Quelle distance d parcourt le cycliste pendant 25 minutes ? Exprimer cette distance en km
et en m.
4) En quelle durée Δt le cycliste parcourt-il une distance 15 km en roulant à la même
vitesse ?
5) Le cycliste est doublé par une voiture roulant à 70 km/h. Quelle est la vitesse de la voiture
dans le référentiel du vélo ?
Exercice 3 :
Lors d’un championnat d’athlétisme, un sprinteur parcourt le 100 m à la vitesse moyenne de
10,44 m.s-1.
1) Quel est le référentiel d’étude pour une course d’athlétisme ?
2) Convertir la vitesse du sprinteur en km.h-1.
3) Quelle est la durée Δt de la course ?
Exercice 4 : Déterminer une vitesse moyenne et une vitesse instantanée à partir d’une
chronophotographie :
Un ballon roule librement sur le sol. On a enregistré ces différentes positions au cours du temps
On a enregistré les différentes positions d’un objet au cours du temps :
Echelle : 1 cm représente 1,5 m
Intervalle de temps entre 2 positions : Δt = 1 s
1) Décrire le mouvement du ballon.
2) Déterminer sa vitesse moyenne entre les positions A et B.
3) Déterminer une valeur approchée de sa vitesse instantanée en N.
2nde – SPC
Thème : Sport
Exercice
« objectif S »
Tu es assis à ton bureau en train de réfléchir à cet exercice. Pour
simplifier les calculs on supposera d’abord que tu habites au niveau
de l’équateur.
Rayon de la Terre : RT ≈ 6400 km
Rédaction parfaite attendue !
Distance Terre-soleil : dTS ≈ 150 millions de km
 Présentation soignée.
 Explications claires, schéma…
 Formules littérales encadrées avec notations clairement définies.
 Applications numériques soulignées, données avec des unités
Rappel : mouvement =
adaptées et un nombre de chiffres significatifs cohérent.
trajectoire + vitesse
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Dans quel pays pourrais-tu habiter ?
Décris ton mouvement dans le référentiel terrestre.
Décris ton mouvement dans le référentiel géocentrique et calcule ta vitesse en km/h.
Représente ta trajectoire dans le référentiel héliocentrique.
Calcule la vitesse du centre de la Terre dans le référentiel héliocentrique.
As-tu calculé des vitesses moyennes ou instantanées ? Commente.
Reprendre la question 3 sachant que tu habites en fait à Valence.
Exercice
« objectif S »
Tu es assis à ton bureau en train de réfléchir à cet exercice. Pour
simplifier les calculs on supposera d’abord que tu habites au niveau
de l’équateur.
Rayon de la Terre : RT ≈ 6400 km
Rédaction parfaite attendue !
Distance Terre-soleil : dTS ≈ 150 millions de km
 Présentation soignée.
 Explications claires, schéma…
 Formules littérales encadrées avec notations clairement définies.
 Applications numériques soulignées, données avec des unités
Rappel : mouvement =
adaptées et un nombre de chiffres significatifs cohérent.
trajectoire + vitesse
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Dans quel pays pourrais-tu habiter ?
Décris ton mouvement dans le référentiel terrestre.
Décris ton mouvement dans le référentiel géocentrique et calcule ta vitesse en km/h.
Représente ta trajectoire dans le référentiel héliocentrique.
Calcule la vitesse du centre de la Terre dans le référentiel héliocentrique.
As-tu calculé des vitesses moyennes ou instantanées ? Commente.
Reprendre la question 3 sachant que tu habites en fait à Valence.
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