Enoncé type :
Attention : les vecteurs sont notés ici en gras.
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| CONSIGNES |
CORRECTION |
| ? Définir le système et le référentiel : |
1) Le système est le skate (+ pistolet). Le référentiel est la Terre (ou la caméra). |
| ? Justifier la réponse en faisant attention à ne pas confondre le mouvement avec la trajectoire : |
Puisque le skate se déplace en ligne droite alors sa trajectoire est une droite et sont mouvement est rectiligne. Comme la vitesse du skate augmente (vitesse nulle au départ) alors le mouvement est accéléré.
Conclusion :
- la trajectoire du skate est une droite ;
- le mouvement du skate est rectiligne accéléré. |
? Faire un D.O.I. :
NB : dans le D.O.I. on représente les objets matériels en interaction avec le système. |
2) Voici le D.O.I. simplifié pour le système skate + pistolet :
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? Faire le bilan des forces à l'aide du D.O.I. : chaque objet présent exerce au moins une force sur le système.
NB : dans le cas du sol, on peut décomposer son action sur le système en deux : une action verticale et une action horizontale.
Attention : les vecteurs sont notés ici en gras mais il faudra bien rajouter une flèche sur votre copie de DS.
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Bilan des forces extérieures exercées sur le système skate + pistolet :
- la force exercée par la Terre : F1 (cette force est souvent appelée le "poids")
- la force exercée par la corde : F2
- la force exercée verticalement par le sol (empêche de s'enfoncer) : F3 (cette force est souvent appelée la "réaction normale")
- la force exercée horizontalement par le sol (s'oppose au mouvement) : F4 (cette force est souvent appelée "frottement") |
| ? Faire le schéma des forces en un point unique, par exemple le point G centre de gravité du système : |
Schéma des forces :
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? Appliquer le Principe de l'inertie en commençant par le citer :
Attention : les vecteurs sont notés ici en gras mais il faudra bien rajouter une flèche sur votre copie de DS.
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D'après le Principe de l'inertie, un système est soumis à des forces qui se compensent s'il est immobile ou s'il est en mouvement rectiligne uniforme. Ici, le système est en mouvement rectiligne accéléré, donc les forces ne se compensent pas, c'est à dire que :
F1 + F2 + F3 + F4 ? 0
la somme vectorielle des vecteurs forces n'est pas égale au vecteur nul, c'est à dire que les 4 flèches misent bout à bout ne reviennent pas au point de départ :
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| ? Définir le système. Justifier la réponse en faisant attention à ne pas confondre le mouvement avec la tajectoire : |
3) Le système est le même : le skate + pistolet.
Puisque le skate se déplace en ligne doite alors sa trajectoire est toujours une droite et sont mouvement est toujours rectiligne. Comme la vitesse du skate est maintenant constante alors le mouvement est uniforme.
Conclusion :
- la trajectoire du skate est une droite ;
- le mouvement du skate est rectiligne uniforme. |
| ? Justifier la réponse : |
Le D.O.I. est le même car les objets présents sont les mêmes (skate, Terre, corde, sol). En conséquence, le bilan des forces est le même. |
| ? Appliquer le Principe de l'inertie : |
Le système est maintenant en mouvement rectiligne uniforme, donc d'après le Principe de l'inertie, les forces se compensent, c'est à dire que :
F1 + F2 + F3 + F4 = 0
la somme vectorielle des vecteurs forces est cette fois-ci égale au vecteur nul, c'est à dire que les 4 flèches misent bout à bout reviennent au point de départ :
Si les forces se compensent maintenant, c'est que l'une au moins d'entre elles à été modifiée :
- le système étant le même la force exercée par la Terre est la même et la force exercée verticalement par le sol aussi ;
- on peut donc supposer que c'est soit F2qui a été modifiée, soit c'est F4 qui a été modifiée en longeur (ou valeur).
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