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Relativité du mouvement : DM
Bonjour, je viens vous éxposé un DM que j'ai déjà essayer de commencer
Schéma en bas
énoncé
Un cycliste roule sur une route plane et horizontale à la vitesse constante de 4,0 m/s. Chaque roue a un diamètre de 64 cm et effectue 2,0 tours (soit 720°) par seconde.
Soient C le centre de la roue avant du vélo et P un point situé sur le pourtour du pneu de la roue avant du vélo
1°/ Dans le référentiel lié au vélo :
a/ Le centre C de la roue avant est-il immobile ou en mouvement ? Justifier.
b/ Calculer la valeur de l'angle de rotation du point P situé sur le pourtour du pneu en 0,10 seconde.
c/ Quelle est la nature du mouvement de P ? Justifier.
d/ Sur votre copie faire un schéma à l'échelle 1/10 et représenter les 6 premières position du point P (notées de P0 à P5)
2°/ Dans le référentiel terrestre :
a/ Calculer la distance parcourue par le centre C de la roue pendant 0.10 seconde. Attention aux unités !
b/ Quelle est la nature du mouvement du point C ? Justifier.
c/ Sur du papier calque, faire un schéma à l'échelle 1/10 et représenter les 6 premières positions de C (notées de C0 à C5) toutes les 0,10 secondes. Tracer la trajectoire de C en vert
d/ Quelle est la nature du mouvement de P ? Justifier.
e/ Faire un schéma à l'échelle 1/10 et représenter les 6 premières positions du point P notées de P'0 à P'5) toutes les 0,10 secondes. Expliquer la construction. Tracer la trajectoire de P en bleu
Indication : Pensez à utiliser le papier calque !
NB : N'oubliez pas de légender vos schémas !
1°/ Dans le référentiel lié au vélo :
a/ Le centre C de la roue avant est-il immobile ou en mouvement ? Justifier.
Le centre C de la roue est immobile. Car il ne bouge pas par rapport au cadre du vélo
b/ Calculer la valeur de l'angle de rotation du point P situé sur le pourtour du pneu en 0,10 seconde.
euuuu ?
c/ Quelle est la nature du mouvement de P ? Justifier.
Circulaire uniforme car la trajectoire est un cercle et que la valeur de la vitesse est constante
d/ Sur votre copie faire un schéma à l'échelle 1/10 et représenter les 6 premières position du point P (notées de P0 à P5)
Sans la question b je peux pas faire mais j'ai compris comment faire enfin je pense (ce sera un cercle)
2°/ Dans le référentiel terrestre :
a/ Calculer la distance parcourue par le centre C de la roue pendant 0.10 seconde. Attention aux unités !
4,0 m/s donc euu 400cm
(400/60)*10 = 66,6
b/ Quelle est la nature du mouvement du point C ? Justifier.
Rectiligne uniforme, car la trajectoire est une droite et la valeur de a vitesse est constante
c/ Sur du papier calque, faire un schéma à l'échelle 1/10 et représenter les 6 premières positions de C (notées de C0 à C5) toutes les 0,10 secondes. Tracer la trajectoire de C en vert
Le schéma sera sous forme de droite Je vais essayer de le faire
d/ Quelle est la nature du mouvement de P ? Justifier.
cycloide car ? l'observateur est immobile sur la terre (référentiel terrestre)
e/ Faire un schéma à l'échelle 1/10 et représenter les 6 premières positions du point P notées de P'0 à P'5) toutes les 0,10 secondes. Expliquer la construction. Tracer la trajectoire de P en bleu
Ce sera une courbe cycloide ! Mais comment expliquer la construction ?
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Merci
Pour la question 2a je me suis planté
2°/ Dans le référentiel terrestre :
a/ Calculer la distance parcourue par le centre C de la roue pendant 0.10 seconde. Attention aux unités !
V= d/t donc d = V*t
4*0.10 = 0.4 m = 40 cm
Bonjour
1.a) ok
1.b) on te donne l'angle pour 1s. Donc?
1.c) ok
1.d) oui ca sera un cercle...
2.a) non on te dit que sa vitesse est de 4m/s donc combien de mètres en 0.10s?
2.b) ok
2.c) une droite oui !
2.d) une cycloïde (c'est-à-dire à la fois un mouvement de rotation uniforme et un mouvement rectiligne uniforme) car la roue tourne (point P a un mouvement circulaire uniforme) et le vélo avance (point C avance dans un mouvement rectiligne et uniforme)
2.e) Pour représenter il faut que tu redessines la roue toutes les 0.10s en faisant tourner le point P a chaque fois...
OK?
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