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UAA 3 – Physique (SCG)
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Clarifications
Cet article à destination des enseignants contient des informations sur :
- Résultante des forces concourantes ;
- Équilibre de translation d’un objet ;
- Bras de levier et moment de force ;
- Machine simple et avantage mécanique ;
- Les leviers, les manivelles et les treuils, les poulies et les plans inclinés ;
- Le travail, et son lien avec l’énergie ;
- Les énergies mécaniques particulières ;
- Les frottements ;
- Conservation de l’énergie mécanique ;
- Puissance et rendement énergétiques ;
- L’énergie thermique, et ses manifestations ;
- Molécules et agitation thermique.
Vous aurez également accès à des conseils didactiques, un répertoire de fiches d’activité (expériences…) et des ressources.
Conseils
Le document de conseils didactiques est composé de plusieurs parties :
- Forces concourantes, moments de force, machines simples et travail
- Énergies mécaniques et énergies thermiques
Pour chacune de ces parties, vous trouverez :
- des préconceptions et difficultés des élèves,
- les développements attendus du programme,
- des exemples de situations d’apprentissage,
- les principales notions exprimées pour les élèves,
- des remarques pour le professeur sous forme de FAQ,
- des liens avec les autres disciplines ou avec la vie courante.
Répertoire
| Type de fiches | Descriptif | Développements attendus principalement visés |
| Fiches d’activité (FA) | ||
| FA1 "Modélisation d'une situation statique" | Modéliser des situations réelles d’équilibre à l’aide d’un système de lattes de type « mécano » et vérifier que toutes les forces concourantes s’exerçant sur un objet ponctuel ont une résultante nulle. | C1, C2, A1 |
| FA2 "Cascade d'événements" | Identifier les différentes formes d’énergie en jeu et leurs transformations dans différents événements. Interpréter des causalités entre événements en termes d’énergie. | C3, C4, A5 |
| Fiches d’expérience (FE) | ||
| FE1 "Forces concourantes non-parallèles" | Mesurer les forces concourantes s’exerçant sur un objet ponctuel et déterminer leur résultante au moyen de la méthode du parallélogramme. | C1, A1 |
| FE2 "Le plan incliné" | Établir les caractéristiques des forces exercées sur un chariot placé sur un plan incliné. | C1, A1 |
| FE3 "Les leviers" | Modéliser les leviers des trois types, mesurer et comparer les moments des forces qui les maintiennent dans un équilibre de rotation. | C2, A1 |
| FE4 "Machines simples" | Réaliser des machines simples, et comparer le travail de la force exercée par l’opérateur sur la machine avec le travail de la force exercée par la machine sur la charge. | A2, T1 |
| FE5 "La loi de l'énergie cinétique" | Vérifier que l’énergie cinétique d’un mobile est directement proportionnelle au carré de sa vitesse. | C4, A6, T2 |
| FE5bis "Influence de la vitesse sur l'énergie cinétique" | Vérifier que l’énergie cinétique d’un mobile est directement proportionnelle au carré de sa vitesse à l'aide d'un dispositif de marquage par points. | C4, A6, T2 |
| FE6 "Conservation de l'énergie mécanique" | Montrer dans quelle mesure l’énergie potentielle gravifique d’un mobile est transformée en énergie cinétique quand on le laisse rejoindre librement une position inférieure. | C4, A5 |
| FE7 "Détermination de la force de frottement d'un mobile" | Déterminer la force de frottement de roulement d’une bille sur un plan incliné à partir de sa perte d’énergie cinétique. | A4, A5, A6, T2 |
| FE8 "Énergie cinétique et distance de freinage" | Mettre en évidence l’influence de l’énergie cinétique d’un mobile sur sa distance d’arrêt. | A4, A5, A6, T2 |
| FE9 "Modélisation de collisions" | Mesurer les effets d’une collision avec du matériel simple et mettre en évidence différents paramètres. | C3, C4, A5, A6, T2 |
| FE10 "Expérience de Joule" | Montrer que l’élévation de la température d’une substance peut être provoquée par un transfert mesurable d’énergie mécanique. | A5 |
| FE11 "Loi de Charles et de Gay-Lussac" | Vérifier que la pression ou le volume occupé par une certaine quantité de gaz est proportionnel à sa température quand le volume ou la pression est constant. Vérifier que le zéro absolu est –273 °C. | C6 |
| Fiche d’investigation (FI) | ||
| FI1 "Analyse de collisions" | Mener une investigation sur les facteurs influençant les déformations plastiques lors d’une collision à partir de l’examen de séquences de crash-tests. | C3, C4, A5, A6, T2 |
| Fiches techniques (FT) | ||
| FT12 "Analyser un mouvement par chronophotographie" | ||