TP 24 Principe d`inertie Physique

2nde – SPC
Thème : Le sport
TP 24
Principe d’inertie
Physique
Objectif : étudier le mouvement d’une pierre de curlings sur la glace et en déduire l’énoncé du
principe d’inertie.
Le curling, un sport olympique
Le curling est un sport de précision pratiqué sur la glace avec de lourdes pierres
en granite poli. Le but est de placer les pierres le plus près possible d'une cible
dessinée sur la glace, appelée maison.
Forces qui se compensent :
En physique on dit que les forces exercées sur un système se compensent,
si la somme vectorielle des forces est égales au vecteur nul ⃗ .
Exemple : ⃗⃗⃗
⃗⃗⃗
⃗⃗⃗
⃗
Les mouvements suivants sont étudiés dans le référentiel terrestre.
1ère situation : étude d’une pierre de curling immobile sur la glace
Initialement, la pierre de curling est immobile sur la glace :
1)
2)
3)
4)
Faire le bilan des forces exercées sur la pierre.
Que peut-on en dire de ces forces ?
Ecrire la relation vectorielle entre les vecteurs forces.
Représenter ces forces sur un schéma.
2ème situation : étude du glissement d’une pierre de curling sur la glace
Un joueur de curling lance la pierre qui glisse librement sur la glace :
5) Faire le nouveau bilan des forces exercées sur la pierre de curling.
6) Quelle(s) force(s) peut-on négliger ? Justifier.
7) Que peut-on donc dire des forces exercées sur la pierre en mouvement sur la glace ?
 Ouvrir le logiciel Regressi  Nouveau  Vidéos.
 Ouvrir le clip vidéo curling.avi.
 Réaliser le pointage du mouvement du centre de la pierre jaune se déplaçant vers la
gauche de l’écran, à partir du moment où la caméra ne bouge plus par rapport à la glace.
8) Décrire le mouvement de la pierre. Justifier votre réponse.
9) Un objet soumis à des forces qui se compensent est-il nécessairement immobile ?
2nde – SPC
Thème : Le sport
A retenir :
Isaac Newton
(1643 – 1727)
Enoncé du principe d’inertie (ou 1ère Loi de Newton) :
Dans les référentiels particuliers appelés référentiels galiléens :
Si un système est soumis à des forces qui se compensent alors il est :
-
Soit ……………………..………………………………
-
Soit ……………………………………………………..
Réciproquement, si un système est immobile ou en mouvement rectiligne et uniforme alors :
……………………………………………………………………………..
Remarque : pour l’étude des mouvements « courants », le référentiel terrestre, peut être
considéré comme galiléen.
Remarque : un système soumis à aucune force (au milieu de l’espace) est un cas particulier de
système soumis à des forces qui se compensent.
Exemples d’application :
Justifier en utilisant le principe d’inertie
a- On lâche une bille au-dessus du sol. Les frottements de l’air sur la bille sont négligeables.
La bille tombe-t-elle à vitesse constante ?
b- La Lune est-elle soumise à des forces qui se compensent ?
c- Toto fait du roller. Il prend de l’élan, puis se laisse glisser. Ses positions successives, à
intervalle de temps réguliers, sont indiquées sur l’enregistrement suivant. Les forces de
frottements sont-elles négligeables ?
2nde – SPC
Thème : Le sport
Données :
Diamètre du cercle extérieur (bleu) : 3,66 m
Durée entre 2 images successives : 0,12 s
Isaac Newton (1643 – 1727)
Isaac Newton
(1643 – 1727)
10) Peut-on donner n’importe quel mouvement à un
palet ou une pierre glissant sur la glace ?
Philosophe, mathématicien,
physicien, alchimiste,
astronome et théologien
anglais.
En mécanique, il a établi les
trois lois universelles du
mouvement qui sont en fait des
principes à la base de la
grande théorie de Newton
concernant le mouvement des
corps, théorie que l'on nomme
aujourd'hui Mécanique
newtonienne ou encore
Mécanique classique.
2nde – SPC
TP Physique
Pour 1 classe – 8 groupes
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Thème : Le sport
Principe d’inertie
Marion - 2nde