9.TP1 : Mouvement d'un skieur
Compétences mises en jeu
• Décrire le mouvement d’un système par celui d’un point.
• Capacité numérique : représenter les positions successives d’un système modélisé par un point lors d’une évolution unidimensionnelle ou bidimensionnelle à l’aide d’un langage de programmation.
Matériel
- Ordinateur avec connexion internet ou avec le logiciel Thonny
I - Situation étudiée
On s'intéresse au mouvement d'un skieur qui se laisse glisser sur une pente neigeuse.
II - Positions du pied du skieur au cours du temps
1 Préciser le système étudié.
2 Préciser le référentiel de l'étude.
3 Repérer les positions successives du point étudié sur la chronophotographie.
4 Déterminer les coordonnées de ce point au cours du temps et compléter le tableau ci-dessous.
| Temps (en \(\pu{s}\)) | 0 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(x\) (en \(\pu{m}\)) | ||||||||
| \(y\) (en \(\pu{m}\)) |
III - Tracé des courbes
1) Sur papier millimétré
✎ Sur une feuille de papier millimétré, tracer les trois courbes suivantes :
- x en fonction du temps
- y en fonction du temps
- y en fonction de x
2) Avec le langage Python
🖳 En vous aidants du programme de la méthode 9.M1, écrire le programme pour visualiser les trois graphiques suivants :
- x en fonction du temps
- y en fonction du temps
- y en fonction de x
🖳 Enregistrer les courbes obtenues, les insérer dans une page de traitement de texte et imprimer cette page (faire valider par le professeur avant d'imprimer).
III - Tracés des vecteurs vitesse avec le langage Python
1) A la main
✎ Reprendre le tableau du II et calculer les valeurs des vitesses
| Temps (en s) | 0 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| vitesse \(v\) (en \(\pu{m/s}\)) |
✎ Tracer les vecteurs vites \(\vec{v_0}\), \(\vec{v_2}\) et \(\vec{v_4}\).
On choisira comme échelle de vitesse \(\pu{2 cm}\) pour \(\pu{1 m/s}\).
2) Avec le langage python
🖳 En vous aidant du code précédent et de la méthode 9.M2, proposer un programme qui permet de tracer :
- - les positions successives du pied du skieur ;
- - les vecteurs vitesse pour chacune de ces positions.
🖳 Enregistrer le résultat obtenu, l'insérer dans une page de traitement de texte et imprimer cette page (faire valider par le professeur avant d'imprimer).