- Mesurer une distance et une durée, calculer une vitesse moyenne.
- Réaliser une chronophotographie avec un smartphone.
- Mesurer la valeur d’une force avec un dynamomètre.
Une bille lâchée en haut d’une gouttière inclinée roule ensuite sur une gouttière horizontale. Sa vitesse sera-t-elle la même tout le long de la partie horizontale ? Écris ton hypothèse.
- Travaille sur une table dégagée ; récupère la bille au bout du parcours (un gobelet ou une boîte) pour qu’elle ne tombe pas au sol.
- Ne tire pas le dynamomètre au-delà de sa valeur maximale : le ressort serait abîmé.
- Deux gouttières (ou rails) de 1 m, un support pour incliner la première, une bille
- Un mètre ruban, un chronomètre (ou smartphone)
- Un smartphone en mode rafale ou vidéo, sur un support fixe
- Un dynamomètre 0–5 N (ou 0–10 N), un objet avec un crochet (trousse lestée, petite boîte)
- Marque deux repères sur la gouttière horizontale, distants de d = 0,90 m.
- Lâche la bille toujours du même point en haut de la pente.
- Chronomètre la durée t que met la bille pour aller d’un repère à l’autre. Fais 3 essais.
| Essai | d (m) | t (s) | v = d / t (m/s) |
|---|---|---|---|
| Essai 1 | |||
| Essai 2 | |||
| Essai 3 | |||
| Moyenne |
Exemple de résultat attendu : si t ≈ 1,5 s pour 0,90 m, alors v ≈ 0,6 m/s.
- Place le smartphone face à la gouttière horizontale, immobile, à environ 1 m.
- Filme le passage de la bille (ou utilise le mode rafale).
- Choisis des images régulièrement espacées dans le temps et relève la position de la bille sur la règle posée le long de la gouttière.
| Image | Position (cm) | Distance depuis l’image précédente (cm) |
|---|---|---|
| n° 1 | ||
| n° 2 | ||
| n° 3 | ||
| n° 4 | ||
| n° 5 |
Les distances sont-elles égales ? Conclus sur la nature du mouvement.
- Accroche le dynamomètre à l’objet posé sur la table.
- Tire horizontalement, doucement, et relève la valeur indiquée juste au moment où l’objet commence à glisser.
- Recommence en posant l’objet sur une autre surface (papier, tissu).
| Surface | Valeur de la force (N) |
|---|---|
| table | |
| papier | |
| tissu |
Dessine le diagramme objets-interactions de l’objet pendant que tu le tires.
- Ton hypothèse est-elle validée ? Justifie avec tes mesures.
- Pourquoi fait-on plusieurs essais dans la partie A ?
- Dans la partie C, quels objets agissent sur l’objet tiré ? Classe les actions (contact / à distance).
- Donne les quatre caractéristiques de la force exercée par le dynamomètre sur l’objet.
On calcule une vitesse moyenne avec v = d / t. Sur une chronophotographie, des distances égales entre images indiquent un mouvement uniforme. Une action mécanique se modélise par une force ; sa valeur se mesure avec un dynamomètre et s’exprime en newtons (N).