Mouvement et interactions
Sommaire :
CH I : Mouvement et deuxième loi de Newton
CH II : Mouvement dans un champ uniforme
Vecteur vitesse et vecteur accélération d'un point
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Définir le vecteur vitesse comme la dérivée du vecteur position par rapport au temps et le vecteur accélération comme la dérivée du vecteur vitesse par rapport au temps.
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Établir les coordonnées cartésiennes des vecteurs vitesse et accélération à partir des coordonnées du vecteur position et/ou du vecteur vitesse.
Coordonnées des vecteurs vitesse et accélération dans le repère de Frenet pour un mouvement circulaire.
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Citer et exploiter les expressions des coordonnées des vecteurs vitesse et accélération dans le repère de Frenet, dans le cas d’un mouvement circulaire.
Mouvement rectiligne uniformément accéléré. Mouvement circulaire uniforme
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Caractériser le vecteur accélération pour les mouvements suivants : rectiligne, rectiligne uniforme, rectiligne uniformément accéléré, circulaire, circulaire uniforme.
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Réaliser et/ou exploiter une vidéo ou une chronophotographie pour déterminer les coordonnées du vecteur position en fonction du temps et en déduire les coordonnées approchées ou les représentations des vecteurs vitesse et accélération
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Capacité numérique : Représenter, à l’aide d’un langage de programmation, des vecteurs accélération d’un point lors d'un mouvement
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Capacité mathématique : Dériver une fonction.
Deuxième loi de Newton
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Justifier qualitativement la position du centre de masse d’un système, cette position étant donnée.
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Discuter qualitativement du caractère galiléen d’un référentiel donné pour le mouvement étudié.
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Utiliser la deuxième loi de Newton dans des situations variées pour en déduire :
-le vecteur accélération du centre de masse, les forces appliquées au système étant connues ;
-la somme des forces appliquées au système, le mouvement du centre de masse étant connu
QCM et exercices
liés à ce chapitre
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Montrer que le mouvement dans un champ uniforme est plan.
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Établir et exploiter les équations horaires du mouvement.
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Établir l’équation de la trajectoire.
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Discuter de l’influence des grandeurs physiques sur les caractéristiques du champ électrique créé par un condensateur plan, son expression étant donnée.
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Décrire le principe d’un accélérateur linéaire de particules chargées.
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Exploiter la conservation de l’énergie mécanique ou le théorème de l’énergie cinétique dans le cas du mouvement dans un champ uniforme.
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Utiliser des capteurs ou une vidéo pour déterminer les équations horaires du mouvement du centre de masse d’un système dans un champ uniforme. Étudier l’évolution des
énergies cinétique, potentielle et mécanique. -
Capacité numérique : Représenter, à partir de données expérimentales variées, l’évolution des grandeurs énergétiques d’un système en mouvement dans un champ
uniforme à l’aide d’un langage de programmation ou d’un tableur. -
Capacités mathématiques : Résoudre une équation différentielle, déterminer la primitive d’une fonction, utiliser la représentation paramétrique d’une courbe.
QCM et exercices
liés à ce chapitre
- Déterminer les caractéristiques des vecteurs
vitesse et accélération du centre de masse d’un système en mouvement
circulaire dans un champ de gravitation
newtonien. - Établir et exploiter la troisième loi de Kepler dans le cas du mouvement circulaire.
- Capacité numérique : Exploiter, à l’aide d’un langage de programmation, des données astronomiques ou satellitaires pour tester les deuxième et troisième lois de Kepler.
liés à ce chapitre
Compétences à acquérir
- 1 : Poussée d'Archimède :
- Expliquer qualitativement l’origine de la poussée d’Archimède.
- Utiliser l’expression vectorielle de la poussée d’Archimède.
- Mettre en œuvre un dispositif permettant
de tester ou d’exploiter l’expression de la poussée d’Archimède.
- 2 : Écoulement d’un fluide en régime permanent
- Exploiter la conservation du débit volumique
pour déterminer
la vitesse d’un fluide incompressible
QCM et exercices
liés à ce chapitre
