PHY5042 -2 Cinématique et quantité de mouvement

Informations sur l'examen PHY5042
Partie 1 Partie 2
Laboratoire
/30
Théorique
/70
Durée maximale : 1h30 3h
Feuille de formules : non [ Afficher ]
Calculatrice permise : scientifique scientifique
Domaine d'examen

Animations

Relativité du mouvement

Cette animation permet de visualiser les déplacements relatifs de trois voitures.
Animation Flash

Mouvement d'un projectile

Tirez une Buick avec un canon! Renseignez-vous sur le mouvement des projectiles par des tirs de divers objets. Réglez l'angle, la vitesse initiale, et la masse. Ajoutez la résistance de l'air. Faites un jeu de cette simulation en essayant de frapper une cible.
Animation Html

L'homme en mouvement

Apprendre sur les graphes de position, de vitesse et d'accélération. Déplacer le petit homme dans un sens ou dans l'autre avec la souris et tracer son déplacement. Réglez la position, la vitesse ou l'accélération et laisser la simulation déplacer l'homme pour vous.
Animation Java

Labo de collision

Utiliser une table de hockey sur air pour enquêter sur les collisions simples en 1D et plus complexes en 2D. Expérimentez en variant le nombre de disques, de masses, et les conditions initiales. Varier l'élasticité et de voir comment la quantité de mouvement totale et les variations d'énergie cinétique lors des collisions.
Animation Html

Notions

  • Contenu notionnel
    • Perception du mouvement ou de l’immobilité.
    • Trajectoire, déplacement, distance parcourue et positions successives d’un mobile dans un plan cartésien.
    • Mesure de la vitesse d’un mobile.
    • Allure des courbes « position-temps », « vitesse-temps » et « accélération-temps » :
    • mouvement rectiligne uniforme;
      mouvement rectiligne uniformément accéléré.
    • Équations d’un mouvement :
    • mouvement rectiligne uniforme;
      mouvement rectiligne uniformément accéléré.
    • Mouvement d’un projectile.
    • Quantité de mouvement :
    • définition;
      unités de mesure;
      principe de conservation.
    • Résolution de problèmes :
    • déplacement et distance parcourue par un mobile;
      mouvement rectiligne uniforme;
      mouvement rectiligne uniformément accéléré;
      mouvement d’un projectile lancé obliquement;
      quantité de mouvement.
  • Perspective histoire-technologie-société (H-T-S)
    • Liens entre l’histoire de la cinématique et les progrès faits en physique :
    • domaines couverts par la mécanique;
      mesure de la vitesse de la lumière;
      découvertes en cinématique.
    • Utilisation des principes de la cinématique et de la quantité de mouvement dans des situations pratiques :
    • projectiles;
      conservation de la quantité de mouvement.
    • Changements sociaux :
    • perception de l’Univers;
      développement des moyens de transport rapide.
  • Démarche expérimentale
    • Critique de protocoles d’expérience.
    • Traitement et analyse de données expérimentales :
    • construction de graphiques;
      interprétation de graphiques;
      sources d’erreur expérimentale.

Domaine d'examen

Dimension 1
– Choisir, parmi une série d’énoncés relatifs à des cas concrets de mouvement, ceux qui illustrent correctement que la perception du mouvement ou de l’immobilité dépend du point de vue de l’observateur et ceux qui associent avec justesse le rôle des sens dans la perception du mouvement. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)
– Choisir, parmi une série de schémas ou d’énoncés relatifs au mouvement d’un mobile dans un plan ou aux positions successives d’un mobile dans un plan cartésien, ceux qui sont erronés ou incomplets et les corriger de façon à les rendre valides. (4 %)
– Proposer, pour un cas concret de déplacement d’un mobile, une méthode permettant de mesurer la vitesse de ce mobile. (4 %)
– Associer des cas concrets où des projectiles sont lancés horizontalement à des graphiques ou à des énoncés relatifs au mouvement de ces projectiles. (4 %)
– Choisir, parmi une série d’énoncés relatifs à un ou à plusieurs cas concrets où la quantité de mouvement est en jeu, ceux où l’on explique correctement la quantité de mouvement ou le principe de sa conservation. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)

Dimension 2
– Étant donné des courbes « position-temps », « vitesse-temps » et « accélération-temps », distinguer les mouvements rectilignes uniformes des mouvements rectilignes uniformément accélérés et associer, à chacune des courbes, des énoncés où l’on décrit des cas concrets de ces mouvements. (5 %)
– Associer des cas concrets de mouvement rectiligne uniforme et de mouvement rectiligne uniformément accéléré aux équations de ces mouvements. Les données sont fournies sous forme de graphiques ou de tableaux de données expérimentales. Justifier sa réponse. (5 %)
– Résolution de problèmes :
Déterminer, en utilisant l’addition de vecteurs, le déplacement et la distance parcourue par un mobile. (5 %)
Résoudre un problème portant sur le mouvement rectiligne uniforme. Tenir compte de l’utilisation adéquate des unités de mesure, de la convention de signes établie et, s’il y a lieu, utiliser l’addition de vecteurs. (5 %)
Résoudre un problème portant sur le mouvement rectiligne uniformément accéléré. Tenir compte de l’utilisation adéquate des unités de mesure, de la convention de signes établie et, s’il y a lieu, utiliser l’addition de vecteurs. (5 %)
Résoudre un problème relatif à des projectiles lancés obliquement. Tenir compte de l’utilisation adéquate des unités de mesure, de la convention de signes établie et, s’il y a lieu, utiliser l’addition de vecteurs. (5 %)
Résoudre un problème portant sur l’étude expérimentale de la quantité de mouvement dans un système à une dimension. (5 %)

Dimension 3
– Expliquer des liens existant entre l’histoire de la cinématique et les progrès faits en physique. Se référer à l’information fournie et aux connaissances acquises dans le cours. (5 %)
– Expliquer l’utilisation qui est faite des principes de la cinématique et de la quantité de mouvement dans un cas pratique. Se référer à l’information fournie et aux connaissances acquises dans le cours. (5 %)
– Décrire brièvement la situation qui existait avant qu’un événement donné contribue au développement de la mécanique et préciser les nouvelles possibilités amenées par ce développement. Se référer à l’information fournie et aux connaissances acquises dans le cours. (5 %)

Dimension 4
– Critiquer un ou des protocoles d’expériences. Utiliser les critères suivants : la pertinence du choix des variables, la clarté des consignes de manipulation, leurs rapports avec le problème de départ, etc. (10 %)
– Étant donné les résultats d’une ou de plusieurs expériences, construire et interpréter les graphiques correspondants et analyser l’ensemble des données expérimentales en tenant compte des sources d’erreur expérimentale. (20 %)

1Direction de la formation générale des adultes
Service de l'évaluation