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Extrait du sujet 0 du DNB 2018

Chronophotographie d’un saut de Kelly Clark prise par Tom Zikas
Source : www.espn.com

L’intervalle de temps entre deux prises de vue correspondant à deux positions successives de la snowboardeuse est égal à 125 ms.
Le mouvement de la snowboardeuse est décomposé en deux phases :
- la première partie du mouvement, appelée PHASE 1, correspond au mouvement ascendant de la snowboardeuse entre la position repérée par l’étiquette « départ » sur la chronophotographie et le sommet de la trajectoire ;
 - la seconde partie du mouvement, appelée PHASE 2, correspond au mouvement descendant de la snowboardeuse entre le sommet de la trajectoire et la position repérée par l’étiquette « arrivée » sur la chronophotographie.

...décrire un mouvement et analyser une chronophotographie?

Décrivez  les 2 phases du mouvement avec le vocabulaire vu en cours. Justifiez votre réponse en analysant la chronophotographie.

La trajectoire étant ni rectiligne ni circulaire, on la qualifiera de curviligne.
Dans la phase  1, la distance entre deux clichés successifs de la snowboardeuse diminue. Le mouvement est donc curviligne ralenti.
Dans la phase  2, la distance entre deux clichés successifs de la snowboardeuse augmente. Le mouvement est donc curviligne accéléré.

Donnez la durée du saut.
On observe 14 déplacements de la snowboardeuse sur la chronophotographie. Chacun pris toutes les 125ms. La durée du saut est donc :14x125ms=1750ms

…identifier les conversions d’énergie au cours d’une chute ?

Donnez la conversion d’énergie effectuée par la snowboardeuse durant la 2ème phase du mouvement en justifiant votre réponse. (On négligera les frottements de l’air).

Dans la phase 2, la snowboardeuse retombe. Sa hauteur diminue. Donc son énergie potentielle de pesanteur diminue.

Dans la phase 2, la snowboardeuse accélère. Sa vitesse augmente. Donc son énergie cinétique augmente. .

Son énergie potentielle de pesanteur se convertit en énergie cinétique. L’énergie mécanique qui est la somme des deux reste constante.

Remarque : si on ne négligeait pas les frottements de l’air on considérerait la légère 'augmentation de température de la snowboardeuse. Une partie de l’énergie potentielle de pesanteur se transformerait en énergie thermique au lieu de devenir de l’énergie cinétique (perte d’énergie mécanique). Lors d'une chute importante (comme pour les parachutistes), il arrive un moment où le freinage de l’air est tellement important que la vitesse n’augmente plus au cours de la chute. Toute l’énergie potentielle de pesanteur se convertit en  énergie thermique.

…calculer une vitesse ?

Entre les deux premiers clichés la snowboardeuse parcourt environ 1,5m. Estimez sa vitesse de départ.

...représenter une vitesse ?

Reproduisez le  schéma de la snowboardeuse ci-dessous.

Représentez par un segment fléché les caractéristiques de sa vitesse de départ. On prendre 1cm pour 10m/s

Direction : La flèche doit être tangente à la trajectoire.
Sens : La flèche suit le mouvement de la snowboardeuse.
Valeur : La flèche doit faire 1,2cm de longueur (1cm représente 10m/s donc  pour 12m/s la flèche doit faire 1,2cm. Si vous avez du mal, faites le produit en croix)

…calculer une énergie cinétique ?

E_c : énergie cinétique ;   m : masse de la snowboardeuse et de son équipement;   v : vitesse d 

… décrire un mouvement dans différents référentiels ?

Dans l'album "Objectif Lune", Haddock est sorti de la navette et se met en orbite autour d'un astéroïde. Afin de récupérer Haddock, la fusée reste toujours à son niveau. Tous deux tournent à vitesse constante autour de l’astéroïde.

Décrivez le mouvement de Haddock dans le référentiel de la fusée. Puis décrivez le mouvement de Haddock dans le référentiel de l’astéroïde.
Haddock est immobile dans le référentiel de la fusée et a un mouvement circulaire uniforme dans le référentiel de l’astéroïde