TPSP2 - Forces et principe d’inertieI - Notion d’action mécanique

1. Analyse de documents : Voici quelques exemples d’actions mécaniques dans le sport

1.Pour chacune des quatre situations, identifier l’objet qui reçoit une action (le receveur) et celui qui l’exerce (le donneur).

2. Pour chaque situation, préciser :- s’il s’agit d’une action de contact ou à distance ;- si cette action est appliquée en un endroit précis du receveur (action localisée) ou sur l’ensemble ou

une partie du receveur (action répartie).3. Conclusion : Quels peuvent être les effets d’une action mécanique sur un receveur ?

2 - Influence de la masseVoici un extrait des fiches techniques de deux véhicules différents : une moto (Yamaha XJR1300 et une

Suzuki Swift 1,3L GL).

Modèle Yamaha YJR1300 Suzuk Swift 1,3L GL

Cylindrée 1300 cm3 1300 cm3

Puissance 100 cv 100 cv

Masse 230 980 kg

0 à 100 km/h 3,1s 11s

1. Comment expliquer qu’à puissance et cylindrée égales, la voiture mette plus de temps que la moto à atteindre la vitesse de 100 km/h?

2. De quoi dépend l’effet d’une action mécanique?

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II - De l’action mécanique à la force - Le curling1 - Le principe

Le curling est un jeu écossais qui remonte au XVIè siècle et qui se joue sur une patinoire horizontale. Le but est d’approcher une pierre de granite munie d’une poignée au plus près d’une cible peinte sous la glace. Certains joueurs balaient la glace devant la pierre pour faciliter son glissement en éliminant les frottements. On étudiera ici le mouvement de la pierre dans le référentiel terrestre.

2 - TrajectoireLa trajectoire de la pierre, une fois lancée, a été obtenu par pointage à l’aide du logiciel avimeca. La durée

entre deux positions successives est de 0,20s.

Pierre immobile

3 - Questions1. Sur la trajectoire ci-dessus, indiquer durant quelle(s)

phase(s) les joueurs ont balayé devant la pierre et durant quelle(s) phase(s) ils n’ont pas balayé.

2. Lorsque les joueurs balaient, quels sont les corps qui agissent sur la pierre?

3. Faire le diagramme objets-interaction ci-contre.si l’action est à distance si l’action est de contact

4. Même question lorsque les joueurs ne balaient pas.5. Quel est l’intérêt de balayer devant la pierre?L’action mécanique n’est pas saisissable directement. Pour pouvoir

l’étudier, il faut la modéliser, la représenter par une force. Cette force se présente sous la forme d’un vecteur dont les caractéristiques sont :

- le point d’application- la direction- le sens- la valeur6. Pour chacune des actions mécaniques de la question 3, préciser : le point d’application, la droite

d’action (direction) selon laquelle s’exerce la force et le sens d’action de la force.7. Sur la pierre, représenter ces deux forces dans le cas où ils balaient.8. Quelle est la particularité de ces deux forces dans le cas où les joueurs balaient?9. Quel est le mouvement de la pierre dans ce cas précis?10. Lorsque les joueurs ne balaient plus, quelle est l’action supplémentaire agissant sur la pierre?11. Préciser le point d’application, la droite d’action selon laquelle s’exerce cette force et le sens d’action

de cette force.12. Dans les cas où les joueurs ne balaient pas, représenter les forces exercées sur la pierre.13. Quel est le mouvement de la pierre lorsque les joueurs ne balaient pas?14. Que peut-on dire des forces exercées sur la pierre?15. Lorsque la pierre est immobile, quelles sont les actions exercées sur elle?16. Que peut-on dire des forces exercées sur la pierre lorsqu’elle est immobile?

III - Le principe d’inertie1. D’après ce que vous venez de voir dans le cas du curling, dans quel cas un objet est-il immobile ou en

mouvement rectiligne uniforme?2. Donner le principe d’inertie.

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La pierre

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