Le grand huit

Le grand huit
[pic]

Contexte


Dans une fête foraine, c'est l'attraction incontournable pour les amateurs
de sensations fortes !
L'objectif de cette activité est de réinvestir les notions rencontrées
lors des deux premières activités.

Consigne


A partir des documents proposés, répondre directement sur le sujet.
En fin d'activité, remplir la grille d'évaluation ci-dessous.


Evaluation


A la fin de la séance, dans la colonne auto évaluation, indiquer de 1 à 4
le niveau de maitrise que vous pensez avoir des compétences proposées.

4 : maitrise très satisfaisante
3 : maitrise satisfaisante
2 : maitrise partielle
1 : maitrise fragile

|Appel |Compétence travaillée |Auto |Evaluation |
| | |évaluation |professeur |
|1 |Caractériser un mouvement. | | |
|2 |Modéliser une situation | | |
|3 |Mener à bien des calculs | | |


Travail à effectuer



La physique du looping



Ci-contre, on a modélisé un looping et le wagonnet au sommet du looping.

a. Comment évolue la vitesse entre les points E et S (phase
ascendante) ?
..............................................................................
..............................................................................
..............................................................................


b. Quelles sont alors les caractéristiques du mouvement entre E et
S ?
..............................................................................
..............................................................................
............................................................................
..

c. Comment évolue la vitesse entre les points S et E (phase
descendante) ?
..............................................................................
..............................................................................
............................................................................
..

d. Quelles sont alors les caractéristiques du mouvement entre S et
E ?
..............................................................................
..............................................................................
............................................................................
..

| |APPEL n°1 | |
|( |Appeler le professeur pour lui présenter vos |( |
| |réponses | |


Le modèle du grand huit



On a représenté la vitesse en différents points du looping. La flèche en E
représente une vitesse de 45,0 km/h.

a. Donner les caractéristiques de la vitesse pour chacun des points
suivants :
|Point |E |F |S |G |
|d'application| | | | |
|Direction | | | | |
|Sens | | | | |

| |APPEL n°2 | |
|( |Appeler le professeur pour lui présenter vos |( |
| |réponses | |


La vitesse


a. A l'aide de votre règle, déterminer l'échelle du schéma et
compléter le tableau suivant :
|Longueur de la | |
|flèche |....................|
|(cm) | |
|Vitesse | |
|(km/h) |....................|
| |... |

b. A l'aide du travail mené sur le document précédent et de l'échelle,
déterminer la valeur de la vitesse pour chacun des points
suivants :
|Point |E |F |S |G |
|d'application| | | | |
|Valeur (km/h)|45,0 | | | |

c. Convertir la vitesse de 45km/h en m/s. Montrer le calcul en faisant
attention aux chiffres significatifs.
..............................................................................
..............................................................................
............................................................................
..
..............................................................................
..............................................................................
............................................................................
..

| |APPEL n°3 | |
|( |Appeler le professeur pour lui présenter vos |( |
| |réponses | |


Document professeur


Vigilance didactique


La physique du looping


- On fera en sorte que l'élève réinvestisse par lui-même qu'un mouvement
est décrit par deux informations : trajectoire et variation de
vitesse.

Le modèle du grand huit


- La notion de tangente, vue dans l'activité précédente est à réinvestir
ici.

La vitesse


- C'est l'occasion de faire travailler la proportionnalité
Corrigé



La physique du looping


a. La vitesse diminue entre les points E et S.
b. Le mouvement est circulaire décéléré.
c. La vitesse augmente dans la phase descendante.
d. Le mouvement est circulaire accéléré.

Le modèle du grand huit


|Point |E |F |S |G |
|d'application| | | | |
|Direction |Tangente à la trajectoire |
|Sens |Vers la droite|Vers le haut |Vers le gauche|Vers la bas |


La vitesse


a. 2,1 cm sur le schéma correspond à 48 km/h en réalité.
b.
|Point |E |F |S |G |
|d'application| | | | |
|Longueur de |2,1 |1,8 |1,0 |1,7 |
|la flèche | | | | |
|(cm) | | | | |
|Valeur (km/h)|45,0 |[pic] |[pic] |[pic] |


Remarques : La mesure la moins précise est celle donnée par la règle qui
n'a que 2 chiffres significatifs. Le résultat n'a donc que deux chiffres.
On peut faire remarquer que la vitesse en G est plus faible qu'en F. Une
partie de l'énergie est perdue par les frottements.

c. On convertit [pic] et on applique [pic]m/s.