Étudier des mouvements sportifs

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : L'étude du mouvement
Corpus Corpus 1
Étudier des mouvements sportifs

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Rappels de cours

1La relativité du mouvement


 Le mouvement est une notion relative. Il dépend de l’endroit de référence où se place l’observateur.

exemple Le casque du coureur est en mouvement par rapport à la route, mais il est immobile pour le coureur.

 La description d’un mouvement nécessite le choix d’un solide de référence appelé référentiel. Le référentiel le plus souvent utilisé pour décrire les mouvements sportifs est le référentiel terrestre.

2La trajectoire


La trajectoire est l’ensemble des positions successives occupées par l’objet mobile au cours de son mouvement. Elle dépend du référentiel.

exemple La trajectoire du point d’une roue est un cercle par rapport à l’axe de la roue, et une cycloïde dans le référentiel terrestre.

3La vitesse moyenne

La vitesse moyenne est le quotient de la distance parcourue d par la durée du parcours ( et  : deux dates successives).



en (en ) ; en (en ) ;

en (en ).

4L’étude d’un mouvement

Dans de nombreuses épreuves, il faut mesurer un temps pour relever la performance des sportifs. Pour obtenir un chronométrage précis, il faut que le chronomètre et son déclenchement soient précis. La vidéo permet de décomposer un mouvement en enregistrant les positions du mobile à intervalles de temps réguliers.

Méthode

Décrire un mouvement dans deux référentiels différents


Un cycliste lâche une balle en roulant à vélo à vitesse constante.

Les enregistrements montrent les mouvements du vélo, de la balle et de la roue dans deux référentiels différents.

L’intervalle de temps séparant deux positions successives est .


Dans le référentiel terrestre


Dans le référentiel vélo



1. Décrire les trajectoires observées pour la balle.

2. Décrire les variations de la vitesse du vélo et de la balle dans le référentiel terrestre.

Solution

1. Une trajectoire peut être rectiligne (ligne droite), circulaire (cercle) ou curviligne (quelconque).

Dans le référentiel terrestre, la balle a une trajectoire curviligne (parabolique), mais dans le référentiel vélo, elle a une trajectoire rectiligne. La trajectoire dépend du référentiel.

2. Sur l’enregistrement, si la distance parcourue par le vélo pendant des intervalles de temps égaux reste la même, alors sa vitesse est constante, le mouvement du vélo est uniforme.

La balle accélère car la distance parcourue pendant des intervalles de temps égaux augmente, sa vitesse est donc de plus en plus grande.

remarque La vitesse dépend du référentiel.

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