TP relativité du mouvement

 

Mouche sur une aiguille 

 

Une mouche est posée au centre d’une horloge de rayon 60 cm. Elle se déplace sur la grande aiguille (aiguille des secondes) de longueur 60 cm à la vitesse constante v = 1 cm/s.

 

1. Qu’appelle-t-on référentiel ?

 

2. Dans un référentiel lié à l’aiguille, représenter les positions de la mouche sur l’aiguille toutes les 10 s à l’échelle 1 cm pour 10 cm . On notera ses positions Mo M1 M2 M4   etc. Quelle est la nature du mouvement de la mouche dans ce référentiel ?

 

3. Calculer l’angle ‘a’ dont a tourné l’aiguille en 5 s. 

 

4. Représenter la position de la mouche toutes les 5 s dans le référentiel lié au sol . Dessiner sa trajectoire.

 

5. Donner le nom de la trajectoire par rapport au sol.

 

6.  La trajectoire d’un solide dépend t-elle du référentiel ?

 

7. Pour calculer les distances parcourues par la mouche dans le référentiel sol On assimilera l’arc de cercle à  la corde . La vitesse V1 à l’instant t1 est donnée par la formule :

V1 = MoM2/(t2-to)

Calculer les vitesses V1 à V3 V5 V7 V9 V11 .

 

8. Représentez sur un graphe La vitesse V au cours du temps par rapport au sol (V = f(t) ) . Cette vitesse  est-elle constante ?

 

9. La vitesse d’un mobile dépend-t-il du référentiel d’étude ? Le mouvement dépend –t-il du référentiel d’étude ?