ACTIVITE 02 – 7 minutes de sciences

Contenus à projeter.

CHAPITRE 04 : Mouvement et vitesse

Activité 02 : Décollage d’une fusée.

Lors du décollage d’une fusée, ses réacteurs consomment du carburant afin de produire de l’énergie et de la mettre en mouvement. Une fois que le carburant est épuisé, la production d’énergie s’interrompt et la fusée poursuit sa trajectoire en conservant la valeur de sa vitesse.

Problématique : Comment calculer la valeur de la vitesse d’une fusée ?

https://www.wordpress.7minutesdesciences.fr/autres/6c4-act02-diffusion-eleve/

vocabulaire

Vocabulaire :

Mouvement accéléré :

mouvement dont la valeur de la vitesse augmente au cours du temps

Mouvement uniforme :

mouvement dont la valeur de la vitesse est constante au cours du temps (elle ne change pas)

Document 3

Unité de distance

Cas d’unité de distances, tableau de conversion

km	hm	dam	m	dm	cm	mm
							2 km = …… m
							12,3 m = …… mm
							34,3 hm = …… cm
							3 mm = …… km
							33,7 cm = …… m
							55200 km = …… m

Unité de temps

Cas des unités de temps, méthode

On souhaite convertir 2,25 h en minute (min)

J’écris 2,25 h sous la forme du produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Je remplace . . . . par sa valeur en minute (min), soit . . . . . . . . . . . . . . . . . .
J’effectue l’application numérique, ce qui donne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

CHAPITRE 04 : Mouvement et vitesse

Activité 02 : Décollage d’une fusée.

Problématique : Comment calculer la valeur de la vitesse d’une fusée ?

Document 1 : Décollage de la fusée SLS	Le 16 Novembre 2022, la NASA a procédé au décollage de la fusée SLS (Space Launch System) de la mission Artemis I. Le programme Artemis a pour but d’envoyer de nouveau des humains sur la surface à Lune. Un premier pas nécessaire pour aller jusqu’à Mars. Le décollage de la fusée s’est déroulé en deux phases successives. Phase 1: cette phase consistait à augmenter la valeur de la vitesse de la fusée, grâce à de puissants réacteurs. Au cours de cette phase, la fusée s’est mise à accélérer Phase 2: cette phase a permis de stabiliser la valeur de la vitesse et de la maintenir constante jusqu’à la Lune.

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Document 2 : Relation mathématique pour calculer la valeur de la vitesse. Pour calculer la valeur d’une vitesse v d’un objet en mouvement, il faut connaître deux grandeurs : la distance parcourue pas l’objet, notée d, et la durée de déplacement, notée t.	$v=\frac{d}{t}\;\;avec\;\left\|\begin{matrix}v:valeur\;de\;la\;vitesse\;(km/h)\\d:distance\;parcourue\;(km)\\t:durée\;de\;déplacement\;(h)\\\end{matrix}\right.$
Document 3 : Données de la mission Artémis au cours de la phase. (légendé)

Le mouvement de la fusée en phase 2 est RECTILIGNE (l’ensemble de ses positions décrivent une droite) et UNIFORME (la distance parcourue pendant une durée identique est identique)

Vocabulaire :

Mouvement accéléré :

mouvement dont la valeur de la vitesse augmente au cours du temps

Mouvement uniforme :

mouvement dont la valeur de la vitesse est constante au cours du temps (elle ne change pas)

Calculons la valeur de la vitesse de la fusée en km/h :

Ecrire relation mathématique, préciser symbole et unité.

$v=\frac{d}{t}\;\;avec\;\left|\begin{matrix}v:valeur\;de\;la\;vitesse\;(km/h)\\d:distance\;parcourue\;(km)\\t:durée\;de\;déplacement\;(h)\\\end{matrix}\right.$

Je remplace les symboles par les valeurs et leur unité puis j’effectue le calcul

$v=\frac{55200\;km}{2\;h}$

J’écris la valeur calculée en me servant des unités que j’ai utilisées.

$v=27600\;km/h$

J’écris une phrase pour conclure :

La valeur de la vitesse est égal à 27600 km/h

Calculons la valeur de la vitesse de la fusée en mètre par seconde :

Conversion :

Cas d’unité de distances, tableau de conversion

				km	hm	dam	m	dm	cm	mm
				2	0	0	0,				2 km = 2000 m
						1	2	3	0	0,	12,3 m = 12300 mm
				3	4	3	0	0	0,		34,3 hm = 343000 cm
				0,	0	0	0	0	0	3	3 mm = 0000003 km
							0,	3	3	7	33,7 cm = 0337 m
5	5	2	0	0	0	0	0,				55200 km = 55200000 m

Cas des unités de temps, méthode

Exemple 1 : Méthode

On souhaite convertir 2,25 h en minute (min)

J’écris 2,25 h sous la forme du produit 2,25 × 1 h.
Je remplace 1 h par sa valeur en minute (min), soit 2,25 × 60 min
J’effectue l’application numérique, ce qui donne 135 min

1 an = 365,25 j

1 j = 24 h

1 h = 60 min

1 min = 60 s

Exemple 2 :

On souhaite convertir 2 ans en h

2 an = 2 × 1 an = 2 × 365,25 j = 730,5 j = 730,5 × 1 j = 730,5 × 24 h = 17 532 h

Exemple 3 :

On souhaite convertir 2 h en seconde (s)

2 h = 2 × 1 h = 2 × 60 min = 120 min = 120 × 1 min = 120 × 60 s = 7200 s

$v=\frac{d}{t}\;\;avec\;\left|\begin{matrix}v:valeur\;de\;la\;vitesse\;(m/s)\\d:distance\;parcourue\;(m)\\t:durée\;de\;déplacement\;(s)\\\end{matrix}\right.$

$v=\frac{55200000\;m}{7200\;s}$

$v=7666\;m/s$

La fusée se déplace en phase à 7666 m/s