4ème › Thème 5 : Chute ! › Activité 5-1 : La plume et le marteau › Sujet de l'activité 5-1 : La plume et le marteau
Neil Armstrong a lâché une plume et un marteau en même temps sur la Lune
vidéo originale
Extrait de la minisérie "From the Earth to the Moon"
Objectif : Essayer de reproduire l’expérience d’Armstrong sur Terre.
Travail à effectuer |
Votre introduction :
- Décrira l’expérience d’Armstrong
- Montrera votre avis sur celle-ci
- Comprendra deux diagrammes d’interaction des forces qui s’exercent sur la plume et le marteau. (voir document 2)
- Définira l’objectif de l’activité
Faites une hypothèse sur ce qu’il faudrait faire.
Vérifiez votre hypothèse par une ou plusieurs expériences que vous décrirez.
Notez vos observations dans le référentiel Terrestre et vos éventuelles mesures.
Illustrez vos observations par un diagramme d’interaction et un schéma représentant les forces mises en jeux. (voir document 2)
Concluez :
- faites un diagramme d’interaction des forces qui s’appliqueraient sur la plume et le marteau lâchés sur Terre
- en donnant les différences entre votre expérience (faite dans le référentiel Terrestre) et celle d’Armstrong (dans le référentiel Lunaire ) ainsi que leur impact sur vos résultats. Utilisez la notion d’énergie (voir document 4)
Document 1 : Notion de référentiel
Référentiel : point de vue par rapport auquel on étudie un mouvement. Par exemple : le référentiel Terrestre est du point de vue du sol…
Ci-dessous : Le savant est immobile dans le référentiel de la caméra mais a un mouvement rectiligne uniforme dans le référentiel terrestre.
Document 2 Représentation des forces exercées sur un poisson
Attention : la première étape est de toujours définir l’objet sur lequel on travaille. On peut le noter ainsi :{poisson}
Ensuite, on note dans un diagramme d’interaction tout ce qui peut agir sur l’objet.
Enfin on peut représenter les forces par des flèches en veillant :
- A leur point d’application (début de la flèche)
- Leur direction
- Sens de la flèche (pointe)
Document 3 : Les frottements de l’air
En hiver, nous tentons par exemple de réchauffer nos mains gelées en les frottant vivement sur notre pantalon. Le frottement rapide des mains froides sur le pantalon produit de l'énergie thermique qui permet de les réchauffer. Lors d’une chute, le frottement de l’air sur l’objet qui tombe transforme aussi l'énergie mécanique en énergie thermique ce qui ralenti l’objet.
Ecoulement d’air sur une voiture provoquant des frottements.
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Document 4 : Les énergies lors d’une chute
- L’énergie potentielle d’un objet qui augmente avec l’altitude.
- L'énergie cinétique d’un objet augmente avec sa vitesse.
- La somme de l’énergie potentielle et de l‘énergie cinétique constitue l’énergie mécanique. Au cours d’une chute ou d’un lancer l’énergie mécanique se conserve (si on néglige les frottements). Lors d’une chute l’énergie de potentielle se transforme en énergie cinétique.
