TP : Equilibre d'un solide soumis à 2 forces

| |
| |
|Mécanique |
| |
|Travaux pratiques / Cours : Le jeu du tir à la corde |
|KIENTZ Jean Philippe, LP du REBBERG |
| |Date de |Novembre 2007 |
| |création | |
| |
|OBJECTIF de | |
|la séance ou|Découvrir les conditions d'équilibre d'un solide soumis à 2 |
|du document |forces. |
| |
|Classe |CAP / BEP |Durée |1 heure |
|concernée | |d'utilisat| |
| | |ion | |
|Ordre dans |La notion de force, de poids et de masse ont été traités |
|la séquence |auparavant. |
|ou période |Les élèves ont déjà manipulés dans les chapitres précédents |
| |des dynamomètres. |
| |
|Type de |Activité cours |Evaluation|TP |
|document | | | |
| |Module |Test de |Exercices |
| | |prérequis | |
| |Travaux dirigés |Devoir | |
| | |maison | |
| |
|Fiche |Deux dynamomètres (déréglés pour pouvoir les faire régler lors|
|matériel |du TP par l'élève). |
| |Une corde ou un fil épais de longueur comprise entre 10 cm et |
| |15 cm. |
| |Un panneau métallique |
| |
|Matériel |Compas |Calculatrice |Crayons de couleur |
|nécessaire à| | | |
|l'élève | | | |
| |Equerre |Papier millimétré | |
| |Rapporteur |Colle et ciseaux | |
|Pré requis |Cours sur les forces |
|élève | |
| | |
|Remarque | | TP : Equilibre d'un solide soumis à 2 forces
I. Présentation du jeu de tir à la corde :
Le tir à la corde ou lutte à la corde ou souque-à-la-corde est un sport qui
oppose deux équipes dans un test de force.
Deux équipes de huit personnes, dont le poids total ne doit pas excéder un
poids décidé suivant la catégorie, s'alignent à chaque bout d'une corde.
Deux lignes, espacées de huit mètres, sont tracées. Une fois le jeu
commencé, chaque équipe essaye de faire dépasser à l'autre sa ligne ou de
faire chuter l'adversaire Extrait de www.wikipedia.org
Deux équipes s'affrontent et aucune n'arrive à dominer l'autre : la corde
est en équilibre. L'objectif du TP est de déterminer les caractéristiques
des forces exercées par chaque équipe sur la corde. II. Modélisation et expérimentation : 1. Montage : - Régler le zéro des dynamomètres.
- Réaliser le montage ci-dessous.
Remarque : la corde est horizontale et le dynamomètre 1
indique F1 = 3 Newtons.
Relever l'intensité de la force indiquée par le dynamomètre 2 :
F2 = ................................................ [pic]
Appel 1 : appeler le professeur pour faire vérifier le montage.
2. Identification des forces s'exercant sur la corde : a. Quelles sont les 3 forces qui s'exercent sur la corde ? ..............................................................................
.................................. ..............................................................................
.................................. ..............................................................................
.................................. b. La corde a une masse de 5 grammes. Calculer son poids. On donne g = 9,8 N/Kg. ..............................................................................
.................................. ..............................................................................
.................................. Peut on négliger le poids par rapport aux autres forces ?
Expliquer pourquoi. ..............................................................................
.................................. ..............................................................................
..................................
[pic]
Appel 2 : appeler le professeur pour faire vérifier les réponses. 3. Détermination des conditions d'équilibre de la corde : Par la suite on supposera que seules 2 forces s'exercent sur la corde : les
forces F1 et F2. a. Compléter le tableau des caractéristiques de ces 2 forces : |Force |Point |Direction |Sens |Intensité |
| |d'application| | | |
|F1 | | | | |
|F2 | | | | | b. Représenter les 2 forces F1 et F2 sur le schéma.
Echelle : 1 cm équivaut à 1,5 N c. Compléter la phrase avec les mots suivants (seul certains mots
servent à compléter les phrases) : deux, trois, sens, droite,
direction, intensité, point d'application. Remarque : Pour répondre à cette question, vous pouvez déplacer le
dynamomètre 1 et observer les effets sur la force F1 et F2. Lorsqu'un objet est soumis à ............................. forces, on peut
dire que ces forces ont : La même ....................................... et la même
................................... Par contre leur ...................................... est opposé D'autre part ces forces se trouvent sur la même
..........................................
III. Application au jeu du tir à la corde : 4. Les 2 équipes (équipes A et B) sont à égalité ; aucune n'arrive à avoir
le dessus sur l'autre. La corde est en équilibre. L'équipe A exerce sur
la corde une force horizontale, dirigée vers la droite, d'intensité 900
N. Déterminer les caractéristiques de la force exercée par l'équipe B sur
la corde : Direction : ................................................ Sens : ...................................................... Intensité : ................................................. 5. Ranger le matériel [pic]
Appel 3 : appeler le professeur pour faire vérifier le rangement -----------------------
[pic] Dynamomètre 1 corde Dynamomètre 2 A B