Interactions et forces

« * Mise en activité : 6 activités à réaliser * 1 fiche de cours distribuée Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Faire le point… Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Faire le point… corrigé Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces A quoi cela sert-il ? Ce petit sondage vise : - à motiver les élèves - leur permettre de repérer l’objet d’étude du chapitre pour la question 1 - la question 2 vise à réinvestir la notion de vitesse vue au chapitre - pour le professeur c’est un moyen de faire un diagnostic des acquis du collège sur le sujet (en particulier sur l’action de la Terre). En classe de seconde, une forte majorité d’élèves indiquent que l’arbitre agit vers le haut même lorsque le ballon ne touche pas ses mains.

Cette réponse classique et intuitive est l’expression d’une représentation bien identifiée en didactique qui confond vitesse et force et qui, en accord avec un point de vue aristotélicien qui conditionne l’existence d’un mouvement à une force dans le sens du mouvement. Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? correction Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? correction Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? correction Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? Première mise en oeuvre du modèle des interactions Ces situations sont l’occasion d’aborder explicitement une difficulté classique : distinguer la Terre et le sol comme objets agissant.

En effet, dans la vie courante, on associe souvent terre et sol (le mot terre ayant d’ailleurs un double sens, que l’on mette ou non la majuscule). Pour lever l’ambiguïté, il faut faire comprendre que ce qui nous modélisons ici sont les actions et qu’on a obligation de distinguer les deux objets puisque qu’ils correspondent bien à deux actions, qui ne s’exercent d’ailleurs pas dans le même sens Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? Première mise en oeuvre du modèle des interactions Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 1 : Qu’est-ce qui agit ? Les 2 premières questions renvoient à la situation expérimentale donc au monde des objets et des événements.

En physique, le mot “ agir ” a un sens très différent de celui que lui donnent les élèves au quotidien.

Le mot “ agir ” est ici utilisé pour exprimer le fait que l’élastique retient la pierre ou que la Terre l’attire par exemple.

Le même mot sera ensuite utilisé pour décrire comment le modèle « interaction et force » rend compte de la situation.

De tels mots employés pour des énoncés relatifs à chacun des deux mondes (monde matériel et monde des théories et des modèles), permettent aux élèves de faire des mises en relation facilitant leur compréhension d’une situation et, au final, de bien différencier les deux mondes. Les 2 dernières questions de cette activité visent à aider les élèves à prendre conscience que le système est choisi selon le problème que l'on traite (cette obligation de choix de modélisation en fonction du problème à traiter est l'un des aspects importants du fonctionnement de la physique). Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 2 : Lancer et réception d’un médecine-ball Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 2 : Lancer et réception d’un médecine-ball correction Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 2 : Lancer et réception d’un médecine-ball correction Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 2 : Lancer et réception d’un médecine-ball correction Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 2 : Lancer et réception d’un médecine-ball Une limite du modèle des interactions Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 2 : Lancer et réception d’un médecine-ball Une limite du modèle des interactions Cette activité donne l'occasion aux élèves de décrire des sensations corporelles du point de vue de la physique enseignée et de faire un premier lien entre actions et mouvement.

Elle permet aussi de réinvestir le diagramme systèmeinteraction et donc le modèle associé.

Il s’agit au final de montrer les limites de la modélisation en termes d’interactions en formalisant une observation : à des situations différentes correspond le même diagramme système-interaction (ce qui ne sera plus le cas avec les schémas de forces). On fait aussi préciser ici ce qui est différent pour deux situations décrites par le même diagramme, à savoir la variation de la vitesse ; ceci sera complété par l’activité 3. Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 3 : Des vecteurs pour modéliser les actions De l’action au vecteur force en passant par les diagrammes d’interactions Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 3 : Des vecteurs pour modéliser les actions De l’action au vecteur force en passant par les diagrammes d’interactions Activité 3 : Des vecteurs pour modéliser les correction actions Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 3 : Des vecteurs pour modéliser les correction actions Partie 1 : Mécanique Chapitre 2 : Interactions et forces Activité 3 : Des vecteurs pour modéliser les actions correction Partie.... »