L'animation ci-dessus représente le plateau d'un manège qui tourne dans le sens trigonométrique, c'est à dire dans
le sens inverse des aiguilles d'une montre, dans le référentiel terrestre. Un observateur (point vert) est lié au
plateau du manège.
Une personne près du manège lance un palet (point rouge) en direction du centre du manège. Le palet glisse sans frottement
sur la surface lisse du plateau. Comme indiqué, la trajectoire du palet passe par le centre du plateau du manège et finit par
sortir de l'autre côté de ce plateau.
Les points rouge et vert sont repérés par les rayons numérotés et les cercles concentriques équidistants.
Il y a 32 pas de temps de 0,2 seconde pour que le palet (point rouge) aille de la périphérie du plateau à son centre.
1 - Quelle durée le palet (point rouge) met-il pour traverser diamétralement le plateau dans le référentiel terrestre ?
2 - Quelle durée l'observateur lié au manège (point vert) met-il pour faire un tour dans le référentiel terrestre ?
3 - Lorsque l'animation s'arrête, la ligne verte représente :
 La trajectoire du palet (point rouge) dans le référentiel
terrestre |
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La trajectoire du palet (point rouge) dans le référentiel du manège |
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La trajectoire de l'observateur (point vert) dans le référentiel terrestre |
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La trajectoire de l'observateur (point vert) dans le référentiel du manège |
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Autre chose |
4 - Lorsque l'animation s'arrête, la ligne rouge représente :
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La trajectoire du palet (point rouge) dans le référentiel terrestre |
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La trajectoire du palet (point rouge) dans le référentiel du manège |
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La trajectoire de l'observateur (point vert) dans le référentiel terrestre |
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La trajectoire de l'observateur (point vert) dans le référentiel du manège |
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Autre chose |
5 - Dans le référentiel terrestre, on peut qualifier le mouvement du palet (point rouge) de :
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Rectiligne uniforme |
Rectiligne non uniforme |
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Circulaire uniforme |
Circulaire non uniforme |
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Immobile |
Autre |
6 - Dans le référentiel terrestre, on peut qualifier le mouvement de l'observateur lié au manège (point vert) de :
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Rectiligne uniforme |
Rectiligne non uniforme |
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Circulaire uniforme |
Circulaire non uniforme |
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Immobile |
Autre |
7 - Dans le référentiel lié au manège, on peut qualifier le mouvement du palet (point rouge) de :
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Rectiligne uniforme |
Rectiligne non uniforme |
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Circulaire uniforme |
Circulaire non uniforme |
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Immobile |
Autre |
8 - Dans le référentiel lié au manège, on peut qualifier le mouvement de l'observateur lié au manège (point vert) de :
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Rectiligne uniforme |
Rectiligne non uniforme |
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Circulaire uniforme |
Circulaire non uniforme |
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Immobile |
Autre |
9 - En 1 pas de temps de 0,2 seconde, le manège tourne d' 1/64 ème de tour par rapport à la Terre
et le palet se déplace d' 1/64 ème de diamètre. On veut, dans ces conditions, tracer pas à pas la trajectoire du palet rouge
tel qu'il est vu par l'observateur lié au manège (point vert).
Dans la première moitié du mouvement (de la périphérie jusqu'au centre), vu par l'observateur vert, le palet se déplace :
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et de 2 cercles vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et de 2 cercles vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et de 2 cercles vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et de 2 cercles vers la périphérie |
10 - Dans la deuxième moitié du mouvement (du centre vers la périphérie), vu par l'observateur vert, le palet se déplace :
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et de 2 cercles vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et de 2 cercles vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et de 2 cercles vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et de 2 cercles vers la périphérie |
11 - On suppose que la vitesse de rotation du manège double. Lorsque le palet traverse diamétralement le plateau du manège, le manège effectue 2 tours. Dans la première moitié du mouvement (de la périphérie vers le centre), vu par l'observateur vert, le palet se déplace :
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers le centre |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens de rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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De 2 secteurs angulaires dans le sens inverse de la rotation du manège et d'un cercle au suivant vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et de 2 cercles vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et de 2 cercles vers le centre |
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D'un secteur angulaire dans le sens de rotation du manège et de 2 cercles vers la périphérie |
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D'un secteur angulaire dans le sens inverse de la rotation du manège et de 2 cercles vers la périphérie |
12 - On suppose que la vitesse de rotation du manège est la moitié de ce qu'elle était au début. Lorsque le palet traverse diamétralement le plateau du manège, le manège effectue un demi tour. Dans la première moitié du mouvement (de la périphérie vers le centre), vu par l'observateur vert, le palet se déplace :
13 - Pour construire les trajectoires des questions 9, 10, 11 et 12, télécharger et imprimer le dessin du plateau manege.pdf en 3 exemplaires, ou utiliser un logiciel de dessin comme GIMP (performant et gratuit) avec le fichier manege.png. Tracer pas à pas le mouvement du palet dans le référentiel du manège en s'appuyant sur les réponses aux questions 9, 10, 11 et 12. Tracer intégralement les trajectoires jusqu'à l'instant où le palet sort du plateau du manège. Dans cette représentation, le manège est immobile.
