TEC PH 2 : Mesurer et calculer la vitesse
- Définition de la vitesse
- Comment calculer la vitesse ?
- Mouvement uniforme
- Mouvement accéléré
- Mouvement ralenti
- Synthèse Mouvement et Vitesse, à retenir !
- Comment mesurer du temps pour calculer une vitesse ? (expérimentation, vidéo)
Définition de la vitesse :
La vitesse est une caractéristique des mouvements, elle montre comment évolue un mouvement dans le temps.
- Rapide ou pas..
- Régulière ou pas..
C'est une grandeur physique ( valeur numérique) elle a des unités (km/h, m/s, cm/s)
- Il faut d'abord mesurer ou connaître la distance (D) et le temps(T)
- Pour calculer la vitesse, je divise la distance parcourue par la durée du parcours V=D/T
Exemple :
Distance D= 50 m
Durée du parcours T= 20 secondes
Vitesse = 50 : 20 = 2,5 m/s Le résultat est 2,5 mètres par secondes
| La vitesse correspond à la distance parcourue par unité de temps. VITESSE = DISTANCE / TEMPS / indique la division (:) La vitesse s'exprime selon le cas avec les unités suivantes: m/s (mètre par seconde, unité de temps : seconde) cm/s (centimètre par seconde, unité de temps seconde) m/mn (mètre par minute, unité de temps : minute) km/h (kilomètre par heure, unité de temps : heure) |
Observer le déplacement d'une tortue, on mesure le temps intermédiaire tous les 50cm depuis le départ
Calcul de la vitesse à partir des données ci-dessus (Distances et temps)
Ici, nous voyons que la vitesse est toujours la même (constante),
Visualisation des résultats sous forme graphique...
| conclusion : Sur le trajet observé, la vitesse de la tortue est toujours la même (5 cm/s). Quand une vitesse ne varie pas, on dit que le mouvement est uniforme. |
Calcul de la vitesse à partir des données ci-dessus (Distances et temps)
Visualisation des résultats sous forme graphique...
| conclusion : Sur le trajet observé et dans ce cas , la vitesse du lièvre augmente. (10 m/s à 14.25 m/s, il vient de se mettre en mouvement) Quand une vitesse augmente, on dit que le mouvement est accéléré. |
Calcul de la vitesse à partir des données ci-dessus (Distances et temps)
Visualisation des résulats sous forme graphique...
| Conclusion : Sur le trajet observé et dans ce cas , la vitesse du lièvre diminue. (20 cm/s à 14.25 cm/s, il est en train de ralentir pour s'arrêter) Quand une vitesse diminue, on dit que le mouvement est ralenti. |
| Un mouvement peut être uniforme, accéléré ou ralenti. Il peut aussi prendre successivement plusieurs de ces formes. |
SYNTHESE Mouvement et Vitesse
ce que je dois retenir !
| Comment mesurer un temps pour calculer une vitesse avec précision ? Mesurer le temps à partir d'un enregistrement vidéo... |
SYNTHESE DE L'EXPERIMENTATION REALISEE EN AP
COMPTE RENDU :
Nous avons chronométré manuellement le temps de parcours de la balle sur le plan incliné avec des temps intermédiaires relevés tous le 50cm ( 0,5m - 1m - 1,5m - 2m - 2.5 m).
Nous avons effectué ces mesures pour 3 pentes différentes (pente faible, moyenne, forte)
Ainsi, nous avons pu montrer :
- Que la vitesse augmente pendant la descente de la balle, grâce aux mesures de temps intermédiaires.
- Que la vitesse augmente avec la pente, grâce aux 3 inclinaisons...
REMARQUE :
La mesure de distance est correcte car elle est faite avant la descente de la balle.
Mais, nous constatons qu'il est très difficile de chronométrer avec une bonne précision lorsque la vitesse augmente !
En effet, les temps de transmission de l'information et de réaction introduisent une erreur et diminue la précision (écart entre le temps réel et le temps mesuré)
PROBLEME POSE : COMMENT REALISER UNE MESURE DE TEMPS AVEC UNE BONNE PRECISION ?
L'enregistrement vidéo du mouvement de la balle (à 50 images / s) constitue une très bonne solution, la vidéo peut être visionnée au ralenti et même image par image.
L'emploi d'un logiciel de montage vidéo nous permet de connaître les temps intermédiaires avec une excellente précision.
Conformément à l'expérimentation, 3 vidéo ont été faites:
- pente faible
- pente moyenne
- pente forte
A- RELEVER LES TEMPS INTERMEDIAIRES A PARTIR DE LA VIDEO POUR LES 3 PENTES
Voici les résultats des mesures à partir des relevés de temps sur les 3 video, recherches de repères image par image...
Relevés des temps intermédiaires
Tableau1 et Tableau 2
B- INITIALISER LES TEMPS INTERMEDIAIRES POUR LES 3 PENTES
SOUSTRACTION : - R0 ---> Tableau 3
C- CALCULER LES VITESSES POUR CHAQUE REPERE ET POUR LES 3 PENTES
DIVISION: V=D/T ----> Tableau 4
Résultats des calculs, temps et vitesses, réalisé avec le tableur
D- TRACER LE GRAPHIQUE
Grapheur
Voici le graphique de l'évolution de la vitesse obtenu pour les différentes pentes...
| Traitement informatique des valeurs recueillies : Le traitement des valeurs (calculs et graphiques) a été réalisé à l'aide d'un TABLEUR GRAPHEUR (module Calc de libre Office)
|
| Conclusion : L'observation du graphique nous montre :
------------------ La vidéo a permis une mesure très précise du temps, sans erreur. Avec la vidéo, on pourrait prendre davantage de temps intermédiaires pour plus de précision sur les graphiques. Le traitement informatique nous a fait gagner du temps (calcul et graphiques réalisés automatiquement) |
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Annexes :
Feuilles de calculs (Tableur Calc Libre Office) :
calculs et graphique mouvements balle.ods
calculs et graphique mouvements balle complétée.ods
Pièces jointes
Catégories
- chapitre 4