TP 10 physique

TP 10 physique Compétence. . Mettre en ?uvre une démarche expérimentale pour étudier un
mouvement. Document 1 :
L'activité tendance le « Blob Jumping » qui a déjà fait ses preuves sur les
bases aquatiques d'Outre-Atlantique, débarque en France.
Le Blob Jump est un immense réservoir d'air posé dans l'eau.
Le Blobber est celui qui est garantie d'avoir un maximum de sensation car
il est situé à l'extrémité du Blob.
Le « Jumper » est la personne qui va sauter d'une plate-forme situé à
l'autre extrémité et qui va provoquer le catapultage du Blobber de
plusieurs mètres dans les airs.
Le Blob Jumping est un mélange parfait de soleil, de fun et d'eau ! Il est
le dernier né des sports à sensation, dans la lignée des Jetski, banane
et parachute ascensionnel.
Le principe du Blob Jump est : un maximum de sensation, dans un minimum
d'espace ! Document 2 : . Flèche du saut : hauteur maximale atteinte par le centre
d'inertie du système.
. Portée du saut : distance entre le point de lancer et le
point d'impact sur l'axe horizontal. Document 3 : Sauter c'est physique ! Flèche et portée sont liées à la vitesse
initiale V0 et à l'angle initial du saut
?. Elles sont données par les équations
suivantes :
[pic] et [pic]
Etude de la
chronophotographie.
1 - Représenter la
trajectoire.
2 - Tracer la flèche
ainsi que la portée du
saut.
3 - Placer
judicieusement le
repère d'étude afin de
faciliter les mesures
de la flèche et de la
portée.
> Préciser le nom
des axes.
4 - La trajectoire
représente donc les
variations de ..... en
fonction de ...... :
graphe de ..... en
fonction de .....
5 - Proposer un
protocole afin
d'homologuer le record.
> Préciser les
grandeurs obtenues par
l'acquisition.
6 - Afin de compléter
la description du
mouvement, 2 autres
grandeurs doivent être
étudiées. >
Lesquelles ?
Pour toute l'étude qui suit, vous utiliserez la vidéo « Blob jump étude»
(version écourtée de l'autre vidéo)
I - Homologation du record.
1 - À l'aide du logiciel « Généris », montrer que l'équation de la
trajectoire correspond bien à la formule donnée au document 3. (Régler le
logiciel pour pointer une position sur 5)
2 - Relever graphiquement la valeur de la flèche correspondant au record.
3 - Quelle est la portée de ce saut ?
II - Etude de la vitesse du blobber.
. Utilisation de la chronophotographie.
1 - Sur la chronophotographie précédente tracer le vecteur vitesse initiale
à l'instant t0 = 0 s noté [pic]sans soucis d'échelle : taille du vecteur 5
cm.
2 - Représenter la composante horizontale vectorielle notée[pic] du vecteur
vitesse initiale[pic].
3 - Représenter la composante verticale vectorielle notée[pic] du vecteur
vitesse initiale[pic].
4 - Faire apparaître l'angle initial du saut noté ?.
. Utilisation de généris.
Tracer sur « généris » le graphique représentant Vx et Vy en fonction de t. 1 - Représenter sommairement sur votre feuille et sur le même graphe, Vx(t)
et x(t). Justifier l'évolution de Vx.
2 - Représenter sommairement sur votre feuille et sur le même graphe, Vy(t)
et y(t). Justifier l'évolution de Vy.
3 - Etude de la vitesse initiale.
a - A partir des tracés de Vx et Vy en fonction de t, déterminer les
valeurs des composantes de la vitesse initiale notées : V0x et V0y.
b - En déduire la valeur de la vitesse initiale V0 ainsi que l'angle
de saut ?.
III - Parlons un peu accélération.
Tracer sur « généris » le graphique représentant ax et ay en fonction de t. 1 - Représenter sommairement sur votre feuille et sur le même graphe, Vx(t)
et ax(t). Justifier l'évolution de ax.
2 - Représenter sommairement sur votre feuille et sur le même graphe, Vy(t)
et ay(t).
> Justifier l'évolution de ay.
> Quelle valeur connue retrouve-t-on pour ay ?
3 - Sur la chronophotographie précédente, tracer le vecteur accélération en
position M3 puis M5.
Echelle : 1cm ? 2 m.s-2
IV - Vers un nouveau record ?
1 - En vous aidant du document 3, indiquer sur quels paramètres les
concurrents peuvent agir pour espérer augmenter leur record ?
2 - S'il s'agissait d'un record de saut en longueur, sous quel angle le
blobber devrait être éjecté pour espérer atteindre une plus grande portée ?
3 - Un blobber plus léger ou plus lourd aurait-il des chances d'augmenter
le record ? > Toutes vos propositions doivent être confirmées ou infirmées à l'aide du
logiciel Newton TS.
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Chapitre 10
Mouvement dans un champ de force Record du monde de blob jump 11 m L'équation de la trajectoire du système s'écrit : [pic]
? x y [pic] [pic] [pic]