Le skateur et la gommette de sa roue
Exercice de TD · niveau 1 (application) · physique (seconde), chapitre 2 — Description d'un Mouvement · Système, référentiel et relativité du mouvement
Énoncé
Un skateur descend une rampe rectiligne dans un skatepark.
- 1. Quel est le système étudié ? Par quoi le modélise-t-on pour décrire simplement son mouvement ?
- 2. Quel référentiel choisir pour décrire ce mouvement ? Justifier.
- 3. Une petite gommette est collée sur la roue avant de la planche. Décrire la forme de sa trajectoire dans le référentiel de la planche, puis dans le référentiel terrestre. Ces deux descriptions se contredisent-elles ?
Corrigé
- 1. Le système est le skateur avec sa planche. On le modélise par un point matériel placé en son centre de gravité et concentrant toute sa masse : on renonce ainsi à décrire ses rotations et ses déformations.
- 2. Le référentiel terrestre (le sol du skatepark) : le mouvement est de courte durée et se déroule à la surface de la Terre.
- 3. Dans le référentiel de la planche, la gommette tourne autour de l'axe de la roue : sa trajectoire est un cercle. Dans le référentiel terrestre, elle tourne et avance : sa trajectoire est une courbe ondulée (une cycloïde). Les deux descriptions ne se contredisent pas ; elles illustrent la relativité du mouvement, qui n'a de sens que relativement à un référentiel précisé.
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.