Force et mouvement dans le sport. |
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QCM N° 15 a
Forces
et mouvement dans le sport :
Pour chaque
question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s). |
|||||
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Énoncé |
A |
B |
C |
R |
1 |
On étudie le mouvement d’un ballon de football lors du tir d’un coup franc. |
Le système étudié est le ballon. |
Le système étudié est le joueur. |
Le système étudié est le but. |
A |
2 |
Un référentiel adapté à la situation précédente est :
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Le référentiel héliocentrique. |
Un référentiel ballon. |
Un référentiel terrestre. |
C |
3 |
Un chronomètre précis au millième de seconde peut afficher : |
2 min 37 s 324
ms |
3 min 15,300 s |
2 min 37 s |
AB |
4 |
Sur la photographie ci-dessous, la force schématisée au point A modélise : |
L’action de la Terre sur le traîneau et son passager. |
L’action du sol sur le traîneau et son passager. |
L’action des chiens sur le traîneau et son passager. |
A |
5 |
On sait que les forces qui s’exercent sur le cycliste du document ci-dessous se compensent car : |
Son mouvement est rectiligne uniforme dans un référentiel terrestre. |
Elle roule sur une route horizontale. |
Elle est assise sur la selle |
A |
6 |
Deux forces qui se compensent
ont : |
La même direction, le même sens et la même valeur. |
La même direction, le même sens et des valeurs différentes. |
La même direction, des sens opposés et la même valeur. |
C |
7 |
Une force qui s’exerce sur un
corps peut modifier : |
La valeur de la
vitesse. |
La direction de son mouvement |
La masse du
corps. |
AB |
8 |
Dans les mêmes conditions de freinage, une voiture s’arrêtera d’autant plus rapidement que : |
Sa masse est
faible. |
Sa masse est
grande. |
La valeur de la vitesse est grande. |
A |
9 |
Pour repérer les forces auxquelles est soumis un corps : |
Il faut indiquer la nature du mouvement de ce corps. |
Il faut identifier les objets qui exercent une action sur ce
corps. |
Il faut connaître l’évolution de la valeur de sa vitesse |
B |
10 |
Le mouvement d’un système est rectiligne uniforme : |
Les forces agissant sur le système se compensent |
Le système parcourt des distances égales pendantes des durées
égales. |
Sa trajectoire est une portion de courbe. |
AB |
►
Le système :
-
L’objet ou le point de l’objet dont on étudie le
mouvement est le système étudié.
-
Dans le cas de l’étude d’un mouvement, on
l’appelle aussi le mobile.
-
Cas d’un ballon : le système étudié est le
ballon :
►
Référentiel :
-
Avant de décrire le mouvement d’un système, il
faut indiquer l’objet de référence par rapport auquel on décrit
le mouvement.
-
L’objet
de référence par rapport auquel on étudie le mouvement d’un
système est appelé le Référentiel.
-
Un référentiel est un solide par rapport on étudie
le mouvement d'un mobile (ou système)
-
Remarque : Pour décrire le mouvement d'un mobile,
il faut indiquer le référentiel d'étude.
-
Le référentiel terrestre ou référentiel du
laboratoire.
-
On utilise, le plus souvent, comme repère lié au
référentiel terrestre, deux axes horizontaux et un axe vertical.
-
Ce référentiel est bien commode pour l’étude du
mouvement des objets dans une salle de classe, pour tous les
mouvements qui s’effectuent au voisinage de la terre.
-
Le référentiel terrestre est le référentiel le
mieux adapté à l’étude du mouvement du ballon.
►
Le chronométrage :
-
Suivant la discipline sportive, le chronométrage
nécessite une précision plus ou moins grande.
-
Pour certaines courses automobiles, les durées
sont chronométrées au dix-millième de seconde.
-
Une durée est un intervalle de temps notée
Δt.
-
La plupart des compétitions sportives nécessitent
la mesure d’une durée.
-
Une grande précision du chronométrage permet au
compétiteur d’évaluer l’évolution de ses performances, et
facilite le classement lorsque les concurrents sont proches les
uns des autres.
-
En juillet 2011, Christophe Lemaitre a établi un
nouveau record de France du 100 m en 9,92 s.
-
La précision de l’affichage du temps du record est
centième (1/100e) de seconde.
-
Évolution du record du monde du 100 m de 1912 à
2009 :
-
Chronomètre affichant les durées au 1/1000e
de seconde :
►
Modélisation des actions mécaniques.
-
Une action mécanique localisée exercée par un
objet A sur un autre objet
B peut être modélisée
par une force.
-
Cette force est représentée par un segment fléché,
appelé vecteur force noté :
►
Caractéristiques :
-
L’origine : point d’application de la force, point
où l’on considère que la force s’exerce.
-
La direction et le sens sont ceux de la force.
-
La longueur du représentant est proportionnelle à
la valeur de la force.
-
L’unité de force est le Newton (N).
-
La valeur d’une force se mesure à l’aide d’un
dynamomètre.
►
Cas du traîneau :
►
La nature du mouvement.
-
Dans un référentiel donné, les caractéristiques du
mouvement d’un point du système étudié dépendent de la
forme de la trajectoire et de l’évolution de la valeur de sa
vitesse.
►
Principe de l’Inertie :
-
Énoncé 1:
-
Tout corps persévère dans son état de repos ou de
mouvement rectiligne uniforme si et seulement si les forces qui
s’exercent sur lui se compensent.
-
Énoncé 2:
-
Un corps est immobile ou en mouvement rectiligne
uniforme si et seulement si les forces qui s’exercent sur lui se
compensent (ou s’il n’est soumis à aucune force).
►
Forces qui se compensent :
-
Deux forces qui se compensent ont même direction,
même valeur, mais des sens opposés.
-
Elles sont représentées par deux vecteurs opposés.
-
Leur somme vectorielle est égale au vecteur nul.
►
Effet d’une force sur le mouvement.
-
Une force qui s’exerce sur un corps peut mettre
cet objet en mouvement, modifier sa trajectoire, modifier sa
vitesse.
-
L’effet d’une force sur le mouvement d’un système
est d’autant plus grand que la masse du système est faible.
►
Mouvement rectiligne uniforme :
-
Dans un référentiel donné, un système est animé
d’un mouvement rectiligne uniforme si :
-
La trajectoire est une portion de droite
-
La valeur de sa vitesse est constante au cours du
temps.
-
Le système parcourt des distances égales pendant
des durées égales.
►
Bilan des forces :
-
Inventaire des forces extérieures exercées sur le
système.
-
Il faut indiquer le système étudié et le
référentiel d’étude.
-
On isole le système et on identifie les objets qui
exercent une action sur le système.
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