1 Chapitre 7 ● Les interactions Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e L

1 Chapitre 7 ● Les interactions Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e Les interactions 7 Présentation Tout en abordant les notions fondamentales sur le mouvement, le thème « Mouvement et interactions » traite des interactions. Dans ce chapitre, les élèves se confrontent aux outils et aux concepts de base liés à ce sous-thème. Ils découvrent ainsi les effets des actions, apprennent à les modéliser et à utiliser les diagrammes objet-interaction. Place dans la progression Deux chapitres succèdent celui-ci dans une spirale d’apprentissage centrée sur les interactions. Sommaire Activité 1 ..................................................................................... p. 2 Activité 2 ..................................................................................... p. 3 Activité 3 ..................................................................................... p. 5 Activité 4 ..................................................................................... p. 7 Exercices ..................................................................................... p. 9 Parcours de compétences ...................................................... p. 14 Accompagnement personnalisé ............................................ p. 15 La Physique-Chimie autrement .............................................. p. 16 Annexes imprimables prêtes à l'emploi : Présentation des différentes annexes  ............................... p. 19 Schémas à compléter  .......................................................... p. 20 Aides à la résolution de la mission  .................................... p. 22 Le programme demande aux élèves de savoir exploiter l’expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle. La progres- sion retenue fait écho à cette ambition en proposant aux élèves des activités qui leur permettront de s’approprier les différents phénomènes gouvernés par la gravitation et d’apprendre à calculer l’intensité de la pesanteur sur différents astres. 4e ›  Interaction entre systèmes. ›  Conséquences d’une action sur un système. ›  Diagramme objet-interaction. ›  Modélisation d’une action. 3e ›  Chute des corps. ›  Relation poids-masse. ›  Force de gravitation. ›  Poids en différents lieux. 3e ›  Force. ›  Mesure de l’intensité d’une force. ›  Situations d’équilibre simple. 2 Chapitre 7 ● Les interactions Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e Document(s) ›  L’image montre une pratique de slackline lors d’un saut. Par ailleurs, il peut être nécessaire de proposer aux élèves de revenir à la page précédente (p. 131) afin qu’ils puissent observer la pratique du slackline dans un autre contexte et ainsi disposer de certains éléments de réponse aux questions. Pour répondre à la problématique L’énoncé de la problématique permet de préciser que le mot « action », présent dans le titre de l’activité, est entendu en réalité au sens d’objet de Physique. Le prolongement du titre de l’activité vers la problématique prépare les élèves à aller chercher des réponses dans les textes des documents présents, la photographie n’étant qu’illustrative. 1.  Louise agit sur la slackline en appuyant dessus lorsqu’elle s’y trouve. Cela a pour effet de déformer la slackline. 2.   La slackline agit sur Louise. Sans cela, Louise chuterait verticalement jusqu’au sol. 3.  L’air agit sur Louise, l’effet de son action est de ralentir un peu le mouvement de Louise. Cependant, cet effet reste très faible tant que la vitesse de Louise est peu importante. De plus, la Terre attire Louise vers le bas ; l’effet de cette action est de modifier le mouvement de Louise pendant son saut. 4.  La slackline agit sur Louise et l’aide à s’élever au moment d’un saut. En effet, La Terre agit vers le bas et l’air a une action négli- geable ; l’action de la slackline est donc la seule à être dirigée vers le haut et à pouvoir aider Louise à s’élever. Slackline : un sport d'actions ? ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE 1 Liens avec le programme BO › Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces. ›  Avant d’entrer dans le détail des actions (à distance ou par contact, localisée ou répartie), les élèves doivent apprendre à les identifier, en particulier à travers leurs conséquences sur les systèmes : déformation et modification du mouvement. ›  L’activité permet de travailler la compétence suivante du domaine 1 : ■  COMPÉTENCE Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations Autre compétence possible : ■ Écrire des phrases claires, sans faute, en utilisant le vocabulaire adapté 5.  Pour que les flèches de l’archer soient projetées le plus loin possible, il utilise un arc dont la corde est bien tendue. Il s’agit du même réglage à effectuer pour que Louise puisse sauter plus haut en slackline : la tension de la sangle doit être importante. Synthèse Présentation L’objectif de cette activité est d’amener les élèves à comprendre que les actions mécaniques sont réci- proques mais également de leur faire identifier les effets possibles d’une action mécanique. Temps prévu ›  Temps total : 35 min ·  Découverte de la situation déclenchante et de la problématique : 5 min ·  Exploration et analyse des documents : 15 min ·  Synthèse, mise en commun et institutionnalisation : 15 min 4e p. 132 Exploration et analyse des documents ✔ 3 Chapitre 7 ● Les interactions Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e Document(s) ›  La photographie du document 2 montre le base jumper lors de la phase de freinage (« sous voile »), tandis que le document 1 présente un diagramme objet-interaction et ses conventions de représentation. Le document 3 montre, quant à lui, la courbe de la vitesse du sauteur au cours du temps. Quelles vitesses lors d’un saut de base jump ? ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE 2 Liens avec le programme BO › Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces. · Action de contact et action à distance. ›  Lors de la première activité, les élèves ont appris à identifier des actions mécaniques grâce à leurs effets, dans la seconde, les élèves vont découvrir que certaines de ces actions s’exercent par contact et d’autres à distance, en utilisant les diagrammes objet-interaction. Ainsi, les effets des actions sont une nouvelle fois mobilisés, ce qui consolide leur apprentissage. ›  L’activité permet de travailler la compétence suivante du domaine 4 : ■  COMPÉTENCE Émettre des hypothèse Autres compétences possibles : ■ Comprendre et interpréter des tableaux ou des documents graphiques ■ Produire et transformer des tableaux ou des documents graphiques Présentation L’objectif de cette activité est d’amener les élèves à analyser les actions qui s’exercent sur un système et à construire son diagramme objet-interaction. Temps prévu ›  Temps total : 35-40 min ·  Étude de la situation déclenchante et formulation d’une hypothèse : 5 min ·  Recherche d’information et analyse des documents : 15-20 min ·  Conclusion, mise en commun et institutionnalisation : 15 min 4e p. 133 Les indicateurs de réussite ✔  Identifier les systèmes qui exercent une action sur Louise ✔  Identifier les actions exercées par Louise ✔  Déterminer les effets des actions que Louise subit L’élève a identifié : L’élève a identifié : L’élève a identifié que : ›  la slackline ; ›  que Louise agit sur la slackline ; ›  la Terre attire Louise vers le bas ; ›  l’air ; ›  la Terre. ›  cette action grâce à la déformation de la slackline par Louise. ›  la slackline empêche Louise de descendre jusqu’au sol et l’aide à aller plus haut lorsqu’elle saute. Ressources › Site du fabricant de matériel : https://www.gibbon-slacklines.com/en/ › Vidéo de slackline acrobatique : https://www.youtube.com/watch?v=-DMUwDGMD18 4 Chapitre 7 ● Les interactions Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e Le livre du professeur • Physique-Chimie • 4e 1.  Il est probable que la plupart des élèves formulent l’hypothèse que c’est le parachute qui freine le base jumper. Si la réalité mérite une formulation plus fine, au moment de faire l’hypothèse le plus important est que les élèves utilisent une formu- lation claire sur le statut de leur proposition : il s’agit d’une éventualité qui attend d’être confirmée. 2.  Le saut a duré 60 secondes dont 35 secondes avant l’ouverture de la voile. La vitesse maximale atteinte est de 200 km/h. 3.  L’action de l’air ne freine que très peu le base jumper dans les premières secondes de sa chute comme le montre le docu- ment 3 (la vitesse augmente très vite durant ces premières secondes). On peut donc négliger cette action dans les pre- mières secondes du saut. 4.  · L’air et le base jumper interagissent par contact. ·  La Terre et le base jumper interagissent à distance. 5.  L’air agit sur toute la surface du sauteur et non sur un point précis : son action est donc répartie. 6.  DOI du sauteur lorsque la voile est ouverte : Air Sauteur Voile Terre 7.  Avant l’ouverture de la toile, c’est l’action de l’air sur le base jumper (les frottements) qui limite la vitesse de sa chute. L’ac- tion n’est pas assez importante pour que la vitesse atteinte lui permette de toucher le sol sans danger. Après l’ouverture de la toile, c’est l’action de la voile sur le base jumper qui limite la vitesse de sa uploads/Finance/ livre-prof-spc4-chap07.pdf

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  • Publié le Aoû 22, 2021
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