Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Classe de Terminale S nouveau programme 2012 !

Troisième Partie : Mécanique

 

 

La science de l'étude des mouvements ou mécanique offre des possibilités fascinantes. Nous allons ici détailler les principaux outils de la mécanique newtonienne ou classique avant d'étudier quelques applications : les mouvements en champs uniformes, et ceux des corps célestes. Nous terminerons par une incursion dans le domaine de la physique relativiste, pour essayer de saisir l'esprit avec lequel Einstein a révolutionné Newton. Mais ce n'est que le début...

Les hommes construisent trop de murs, et pas assez de ponts.    (Isaac NEWTON, XVIIIème siècle)

L'imagination est plus importante que le savoir..    (Albert EINSTEIN, XXème siècle)

 

Prérequis

 

Chapitre 7 : Les outils de la mécanique  manuel p. 129 à 154

Les compétences attendues

Le cours - ses documents - Carte mentale du chapitre et version modifiable

  TP n°7a : Les outils de la mécanique - Introduction

Document de travail : mouvement d'un mobile autoporté (coussin d'air) sur un plan incliné de 1,1 cm sur 1,00 m  
Compléments sur la notion de dérivée et sur la notation différentielle  

  TP n°7b : Les outils de la mécanique - Quantité de mouvement
Document de travail : mouvements sur table à coussin d'air choc_0.980kg.avi - éclatement_G1.48kg_D0.980kg.avi - choc_G1.48kg_D0.980kg - choc_palets.avi

 

  TP n°7c : Les outils de la mécanique - Mouvement circulaire
Document de travail : mouvement d'un mobile autoporté (coussin d'air) attaché par une tige rigide à un plot fixe

 

Documents et prolongements

Méthode de calcul de la vitesse L'astronaute R. Gariott vérifie la conservation de la quantité de mouvement
Méthode de construction du vecteur vitesse Galilée et le plan incliné
Méthode de construction du vecteur accélération Une voiture à propulsion imaginée par les élèves
La gravitation Construction des vecteurs vitesse et accélération
La poussée d'Archimède D'autres formes de forces
Equilibre et mouvement Mouvement d'un palet de curling
Mouvement des points d'un objet (centre d'inertie) Biographie de Newton par C. Magnan

 

Chapitre 8 : Mouvements dans un champ uniforme  manuel p. 155 à 182

Les compétences attendues

Le cours - Carte mentale du chapitre et version modifiable

  TP n°8 : Mouvements en champs uniformes
Document de travail : Enregistrement vidéo d'un tir parabolique - Cliché du tube de Thomson
Compléments sur la notion de dérivée et sur la notation différentielle

 

Documents et prolongements

Le génie de Galilée   Simulations de mouvements en champs uniformes
Mouvements en champ de pesanteur   Simulateur de chute et paramètres extérieurs
Mouvements en champ électrique   Simulateur de chute libre verticale
Le tube de Thomson   Chute d'un cône de papier lesté
Chute parabolique : équations horaires   Chute libre d'un objet
Trajectoires paraboliques   Projectiles et frottements : étude énergétique
Tirs paraboliques   Chute libre depuis la tour Eiffel
Le chasseur de noix de coco   Le tube de Newton
Balistique (G. Gastebois)   La plume et le marteau d'Apollo 15 - transcription et explications
La courbe de chute parabolique et paramètres   Trois modèles pour une chute en liquide visqueux
Le parachutiste    

 

Chapitre 9 : Mécanique céleste - Mouvements satellitaires  manuel p. 155 à 182

Les compétences attendues

Le cours - la version à trous - Carte mentale du chapitre et version modifiable

  TP n°9 : Les lois de Kepler
Logiciels utilisés : le simulateur spatial Celestia et l'utilitaire d'exploitation d'images MesurimPro
Un simulateur de satellisation à télécharger ou en ligne

 

Documents et prolongements

Geogebra et les lois de Kepler   Simulations des lois de Kepler - - -  
Une petite histoire de la Mécanique   Découvrir le système solaire
Démonstration de la relation a=v²/r    

 

Chapitre 10 : Temps et relativité restreinte  manuel p. 209 à 228

Les compétences attendues

Le cours - Carte mentale du chapitre et version modifiable - Mini-site sur la relativité

Activité n°1 : 1905, il faut changer les lois de la Physique   Activité : l'expérience de Michelson et Morley
Activité n°2 : La relativité du temps   Activité : l'expérience de Hafele-Keating
Activité n°3 : Nécessaire imagination scientifique   Activité : GPS et relativité
Activité n°4 : Quelques situations relativistes    
Activité n°5 : Le paradoxe des jumeaux    

Merci à T. Rondepierre, Ac. de Lyon

Documents et prolongements

Les expériences optiques et la relativité (P. Fuerxer) Principe de la géolocalisation
Galileo, le "GPS européen" et la relativité L'expérience de Michelson et Morley
Désintégration du muon : une horloge relativiste Synchronisation des horloges
Temps et relativité restreinte (D. Obert)