Étudier des mouvements sportifs

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : L'étude du mouvement

Rappels de cours

1 Utilisation de la vidéo

L’analyse d’une vidéo, image par image, permet d’obtenir les positions occupées par un objet, à intervalles de temps réguliers.

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exemple Dans le référentiel terrestre, le « poids » lancé par un athlète est animé d’un mouvement ascendant ralenti puis d’un mouvement descendant accéléré.

2 Le chronométrage

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Pour obtenir un chronométrage précis, il faut que le chronomètre et son déclenchement soient précis. Un chronométrage manuel permet d’obtenir une précision de l’ordre du 110 de seconde. La photo finish est fréquemment utilisée pour mesurer les durées des courses. Une caméra qui capte plus de 1 000 images par seconde permet une meilleure précision.

3 La notion de force

Lorsque deux systèmes sont en interaction, ils exercent l’un sur l’autre des actions mécaniques modélisées par des forces. Une force est notée F et son intensité est exprimée en newtons, symbole N. Il existe deux types de forces : les forces de contact et les forces qui s’exercent à distance.

Une force est représentée par un segment fléché. .

exemples

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La raquette du tennisman applique une force sur la balle et modifie son mouvement : force de contact.

L’attraction gravitationnelle entre les astres est une force à distance.

Méthode

Réaliser un diagramme objets-interactions (DOI)

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1. Proposer le diagramme objets-interactions noté DOI permettant de faire l’inventaire des forces s’exerçant sur un perchiste pendant le saut.

2. En déduire les trois forces s’exerçant sur lui.

Conseils

Identifiez tous les « objets » qui interagissent avec le perchiste.

Solution

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1. Si « l’objet » étudié est un perchiste, alors les « objets » qui agissent sur lui sont la Terre, l’air et la perche. Les interactions sont figurées par des flèches sur le DOI.

2. Le perchiste est donc soumis à trois forces : l’attraction terrestre (ou force de pesanteur, ou poids), l’action de la perche et l’action de l’air.

Représenter une force

Une force est représentée par un segment fléché dont :

– la direction est celle de la force ;

– le sens est celui de la force ;

– la longueur est proportionnelle à l’intensité de la force (en N).

Un haltérophile soulève une charge et la maintient à l’équilibre.

1. Quelles sont les deux forces qui s’exercent sur la charge soulevée ?

2. Représenter ces forces, sachant qu’elles ont la même intensité.

Conseils

1. Faites l’inventaire des « objets » en interaction avec la charge.

2. Veillez à respecter la direction, le sens et l’égalité des intensités.

Solution

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1. La charge est soumise à l’action de l’haltérophile qui la soulève et à l’action de la Terre qui l’attire.

2. L’haltérophile exerce une force F verticale et vers le haut, opposée au poids P (attraction de la Terre) vertical et vers le bas .