Réponses : Tous les enregistrements sont réalisés dans le référentiel du laboratoire. 1°) Mouvement d’une bille : 10 pts

La vitesse est constante, donc le mouvement est uniforme.

Le vecteur vitesse est constant (il garde la même direction, le même sens et la même norme), donc le mouvement est rectiligne. (1 pt norme constante pour la vitesse + 1 pt caractéristique du vecteur vitesse)=2 pts

L’accélération est nulle (a ≈0 ) (1 pt norme nulle pour l’accélération + 1 pt caractéristique du vecteur accélération)=2 pts On a un mouvement rectiligne uniforme. 2 pts nature du mouvement

Donc les forces se compensent. La bille est soumise à son poids P et à

la réaction du support R qui est perpendiculaire au support car les frottements sont négligeables.

Donc P + R = 0 2 pts caractéristiques de la résultante des forces Principe d’inertie : Un corps est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme si et seulement si les forces qui s'exercent sur lui

se compensent (ou s'il n'est soumis à aucune force).

extF = 0

2° Mouvement de chute libre d’une bille : 16 pts 4 pts réalisation de la vidéo

Correction : Etude de quelques mouvements (TP n°1 physique )

1 pt graphe de V et a

1 pt représentation vectorielle de Vet a

La vitesse augmente au cours du temps, donc le mouvement est accéléré. Le vecteur vitesse garde la même direction et le même sens (mais sa norme augmente), donc le mouvement est rectiligne. (1 pt norme qui augmente pour la vitesse + 1 pt caractéristique du vecteur vitesse)=2 pts L’accélération est constante et vaut : a ≈ 9,9 m.s-2 ≈ g0 . Le vecteur accélération est constant (il garde la même direction, le même sens et la même norme) : vertical vers le bas. (1 pt norme constate pour l’accélération + 1 pt caractéristique du vecteur accélération)=2 pts On a un mouvement rectiligne uniformément varié accéléré 2 pts nature du mouvement

extF = m× a : la résultante des forces a même direction et même sens que a : selon la verticale et dirigée vers le bas.

extF = P : le poids est la seule force appliquée à la bille (on néglige la poussée d’Archimède et les frottements dus à l’air) 2 pts

caractéristiques de la résultante des forces. La bille est donc en chute libre (1 pt chute libre + 1 pt justification)=2 pts 3°) Mouvement rectiligne d’un palet (10 pts) :

1 pt graphe de V et a

1 pt représentation vectorielle de Vet a

1 pt graphe de V et a

La vitesse augmente au cours du temps, donc le mouvement est accéléré. Le vecteur vitesse garde la même direction et le même sens (mais sa norme augmente) (1 pt norme qui augmente pour la vitesse + 1 pt caractéristique du vecteur vitesse)=2 pts , donc la trajectoire est rectiligne. L’accélération est constante (on ne regarde pas les points extrêmes) et vaut : a ≈ 0,5 m.s-2. Le vecteur accélération est constant (il garde la même direction, le même sens et la même norme) (1 pt norme constate pour l’accélération + 1 pt caractéristique du vecteur accélération)=2 pts On a un mouvement rectiligne accéléré 2 pts nature du mouvement

extF = m. a : la résultante des forces a même direction et même sens que a : selon l’horizontale et dirigée vers la gauche.

2 pts caractéristiques de la résultante des forces 4°) Mouvement parabolique d’une balle :

1 pt représentation vectorielle de Vet a

1 pt graphe de V et a

1 pt représentation vectorielle de Vet a

Dans un premier temps, la vitesse diminue jusqu’à ce que la balle atteigne le sommet de la trajectoire, puis la vitesse augmente quand la balle redescend. Le vecteur vitesse change à chaque instant ; il est tangent à la trajectoire à chaque instant considéré. (1 pt norme qui diminue puis augmente pour la vitesse + 1 pt caractéristique du vecteur vitesse juste tangent à la trajectoire )=2 pts L’accélération est constante et vaut : a ≈ 9,9 m.s-2 ≈ g0. Le vecteur accélération est constant (il garde la même direction, le même sens et la même norme) : vertical vers le bas. ) (1 pt norme constate pour l’accélération + 1 pt caractéristique du vecteur accélération)=2 pts On a un mouvement parabolique uniformément varié. 2 pts nature du mouvement

extF = m. a : la résultante des forces a même direction et même sens que a : selon la verticale et dirigée vers le bas.

extF = P : le poids est la seule force appliquée à la bille (on néglige la poussée d’Archimède et les frottements dus à l’air)

2 pts caractéristiques de la résultante des forces La balle est donc en chute libre. (1 pt chute libre + 1 pt justification)=2 pts 4°) Mouvement d’un pendule :

Le pendule oscille autour de sa position d’équilibre (la verticale). Dans un premier temps, la vitesse augmente jusqu’au passage par la position d’équilibre puis elle diminue lors de la phase de remontée du pendule. Le mouvement est donc accéléré dans un premier temps puis ralenti dans la seconde phase. Le vecteur vitesse varie à chaque instant en norme et en direction ; il est tangent à la trajectoire à chaque instant. (1 pt norme qui augmente puis diminue pour la vitesse + 1 pt caractéristique du vecteur vitesse)=2 pts. Le mouvement est circulaire (un arc de cercle) de centre le point d’attache du fil et de rayon la distance entre le point d’attache du fil et le centre de gravité de la bille.L’accélération diminue jusqu’au passage par la position d’équilibre puis elle augmente lors de la phase de remontée du pendule. Le vecteur accélération varie à chaque instant en norme et en direction ; il est selon un rayon de la trajectoire et est dirigé vers le centre. (1 pt norme qui diminue puis augmnte pour l’accélération + 1 pt caractéristique du vecteur accélération)=2 pts On a un mouvement circulaire varié. 2 pts nature du mouvement

extF = m. a : la résultante des forces a même direction et même sens que

a : selon un rayon et dirigée vers le centre du cercle. 2 pts caractéristiques de la résultante des forces

1 pt graphe de V et a

1 pt représentation vectorielle de Vet a

10 pts

Les enregistrements ont été faits dans un référentiel terrestre supposé Galiléen (1 pt) Le mouvement de la bille (vidéo 1) illustre le principe d’inertie car on a un mouvement rectiligne uniforme (1 pt).