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Les élèves visionne le film et mesure à l'aide d'un chronomètre le temps mis pour
faire 1 tour, 2 tours, 3 tours et/ou 4 tours. La communication du résultat et la ...
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T2COMMENT PASSER DE LA VITESSE DES ROUES Á CELLE DE LA VOITURE ?2nde
professionnelle
Extrait du référentiel
T 2COMMENT PASSER DE LA VITESSE DES ROUES Á CELLE DE LA VOITURE ?2nde
professionnelle
CapacitésConnaissancesExemples d'activitésDéterminer expérimentalement la
fréquence de rotation d'un mobile.
Déterminer expérimentalement une
relation entre fréquence de rotation et vitesse linéaire.
Appliquer la relation entre la fréquence de rotation et la vitesse linéaire :
v = 2ÀRnConnaitre les notions de fréquence de
rotation et de période.
Connaitre l'unité de la fréquence de
rotation (nombre de tours par seconde).Etude cinématique d'une roue en
mouvement (vérification de la relation
entre la vitesse linéaire et la fréquence de
rotation).
Etalonnage d'un tachymètre de bicyclette.
Etude documentaire (documents textuels
ou multimédias) sur les mouvements
orbitaux des satellites.
Lien possible avec la vitesse de coupe des outils (tours, fraiseuses, meuleuse a disque, perceuses
)
Conditions matérielles :
Utilisation dun ordinateur et dun vidéo projecteur. Un chronomètre par élève.
Classe : 2nde bac pro
Durée de la séance : 2 h 00
Situation problème :
La situation doit permettre de vérifier des connaissances et capacités précisées dans la partie du programme traitée et des attitudes.
Le manège pour enfants
Que signifie l'indication "80" à l'arrière du bus du manège ?
Cette indication est-elle nécessaire ? Argumenter.
Que doit-on calculer pour vérifier la réponse de la question b). ?
De quelles grandeurs a-t-on besoin pour effectuer ce calcul ? Indiquer éventuellement le matériel nécessaire.
Grandeurs : Matériel :
Faire contrôler les réponses par le professeur et vérifier l'hypothèse émise au b) à l'aide du matériel fourni. Détailler sur la cahier les étapes effectuées.
Reformulation de la situation et lémission dune hypothèse :
Question d) nécessite un débat avec mise en commun des "bonnes" propositions et mise à l'écart des propositions irréalisables en classe ou trop farfelues.
Information à ajouter : Diamètre du manège 5 m.
Distance axe -bus : 2 m
Formule p = 2ÀR ou p = ÀD
Choix d un dispositif ou protocole expérimental :
Expérimentation élève :
Les élèves visionne le film et mesure à l'aide d'un chronomètre le temps mis pour faire 1 tour, 2 tours, 3 tours et/ou 4 tours.
La communication du résultat et la confrontation à lhypothèse - Restitution :
Mise en commun des résultats. Choix des résultats les plus probants.
Exploitation des résultats.
Détermination du nombre de tour par seconde (pour 1 seconde) n.
Calcul de la vitesse.
Lécriture de la trace écrite
T 2COMMENT PASSER DE LA VITESSE DES ROUES Á CELLE DE LA VOITURE ?2nde
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Fréquence de rotation.
La fréquence de rotation est le nombre de tours effectués par un objet en une seconde. Elle sexprime en tour par seconde (symbole tr/s)
Vitesse moyenne.
La relation entre la vitesse moyenne v (m/s) et la fréquence de rotation n (tr/s) est :
v = À×D×n
ou v = 2À×R×n remarque D= 2×R,
avec v la vitesse en m/s ;
D le diamètre en m ( R : rayon (m)) ;
n la fréquence de rotation en tr/s.
La vitesse moyenne peut aussi sexprimer en km/h. v(m/s) × 3,6 = v(km/h)
Détermination expérimentale de la fréquence.
La structuration des connaissances :
ExercicesT22nde Bac Pro
Exercice 1
Quel est le nom de l'appareil représenté ci-contre ?
En quelle unité est-il gradué ?
Par quel nombre faut-il multiplier les graduations du cadran pour obtenir la valeur de la fréquence de rotation ?
Quelle est la fréquence de rotation indiquée par l'appareil ?
Convertir cette fréquence en tr/s.
Exercice 2
Les pâles d un hélicoptère mesurent 5 m. Elles parcourent 5 tours en 1 s. On veut calculer la vitesse moyenne des pâles.
Dans la formule v = À×D×n, que représente chaque terme, quelles sont les unités ?
Choisir les réponses dans le tableau suivant
Diamètre en m52,510n en tr/s51/52,5
Calculer la vitesse moyenne des pâles. Arrondir à 0,1 m/s.
Exercice 3
Des enfants jouent dans un parc sur un tourniquet.
Le tourniquet a un diamètre de 1,4 m et les enfants parcourent un tour en 3 secondes.
Quelle est la vitesse dun point extérieur du tourniquet ?
Un enfant se place a proximité du centre de rotation, est-ce la bonne position pour avoir la plus grande vitesse possible ?
Exercice 4
Un automobiliste vient de se faire flasher au radar à 138 km/h (38,33m/s) sur une portion limitée à 130 km/h (36,11m/s) . Pourtant son compteur de vitesse indiquait la vitesse légale de 130 km/h pour un fréquence de rotation des roues de 40,51tr/s. En faisant le tour du véhicule les gendarmes découvrent qu'il nutilise pas les tailles de pneus recommandées par le constructeur.
Données:
Caractéristique du pneu215/50215/55215/60215/65 Rayon de la roue(mm)129,09139,84150,59161,34
A quelle vitesse roulait véritablement l'automobiliste ?
Evaluation.
Exercice 1.
Indiquer la fréquence de rotation de la machine à laver en tr/s. (1 min = 60 s)
Exercice 2.
Un enfant dit à voix haute que sil monte sur lavion sur lequel est dessiné un clown, il ira plus vite que sil prend la moto.
L'enfant a-t-il raison ? Argumenter la réponse.
Exercice 3.
Quelle est la vitesse d'un passager d'après le panneau ?
Proposer une démarche expérimentale permettant de vérifier cette indication :
Grandeur(s) physique(s) mesurer :
Matériel nécessaire :
Etapes :
Appeler le professeur pour qu'il vérifie vos réponses et réaliser le protocole valider par le professeur
La vitesse d'un passager peut être calculer par V= ÀDN.
Repérer sur la pancarte le diamètre du ma ?@ABGVWXYpqt}±²´ÊËÔÕâã÷ù
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