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 ?