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Exercice 3 : Descente rapide en toboggan notes pédagogiques
Concepts
Fonction étudiée : quadratique
Le mouvement de descente sur un toggoban est
utilisé pour illustrer le concept réel de variation de
vitesse due au champ de la pesanteur et aux forces de
frottement.
Matériel nécessaire
Ÿ calculette (voir page 2 la liste des modèles
disponibles)
Ÿ CBR 2™
Ÿ câble calculette/CBR 2™ ou câble d'E/S de
calculette à calculette
Ÿ application EasyData
Ÿ toboggan
Conseils
Le choix d'une aire de jeux avec plusieurs toboggans
est préférable pour cet exercice. Les toboggans
doivent être droits, même si des toboggans d'autres
formes peuvent être utilisés dans le cadre d'une
extension. Pour des raisons de sécurité, demandez à
vos élèves de ne pas se doubler en montant à l'échelle
d'accès au toboggan.
Vous pouvez transporter les calculettes et les
détecteurs de mouvement dans une malette ou des
boîtiers jusqu'à l'aire de jeux, puis les distribuer aux
élèves une fois sur place. Rappelez-leur que le
détecteur de mouvement ne détecte pas correctement
les objets situés à moins de 15 cm.
Suivant le type de toboggans utilisés, vous pouvez
demander aux élèves de se positionner différemment
pour la collecte des données. Certaines installations
sont équipées de larges plates-formes sur lesquelles
l'élève tenant le détecteur de mouvement et celui en
charge de la calculette peuvent se placer.
Dans le cadre de cet exercice, les élèves peuvent
utiliser du papier ciré, des tissus glissants, du sable et
d'autres matériaux afin d'accroître leur vitesse. Pour
une meilleure préparation, informez-les à l'avance du
déroulement en deux parties de l'exercice et des
objectifs correspondants.
Résultats de l'échantillonnage
Partie 1
Partie 2
18
'
PRINCIPES D
UTILISATION DU
Essai 1
1,97
2,80
CBR 2™
Courbes typiques
Descente rapide en toboggan
Réponses typiques
1. Consultez les résultats de l'échantillonnage.
2. Suivant les résultats de l'échantillonnage, la vitesse
observée pour la Partie 2 est supérieure de 0,90
m/s à celle enregistrée pour la Partie 1. Du papier
ciré a été utilisé pour réduire les frottements et
accroître la vitesse.
3. Les réponses varient car les vitesses diffèrent en
fonction de facteurs tels que la surface de contact,
le poids, le lissage et l'utilisation de matériaux
réducteurs de frottements.
4. Les réponses varient.
5. L'augmentation de la hauteur de glisse accroît la
vitesse de descente.
6. La pierre lancée du haut du toboggan doit toucher
le sol en premier car les frottements et l'inclinaison
du toboggan ralentissent davantage la descente
de la pierre qui roule.
7. La partie inférieure à l'horizontale des toboggans
ralentit les descentes afin de prévenir toute
blessure.
Extensions
Elaborez un autre exercice visant à mesurer la vitesse
sur une autre installation d'aire de jeux.
Organisez un concours pour déterminer quel élève de
la classe ou du groupe réalise le meilleur temps de
descente.
Vitesse (m/s)
Essai 2
Essai 3
2,02
2,00
3,07
2,82
Moyenne
2,00
2,90
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