Niveau 2 · Physique du lycée · Kit pédagogique · Niveaux 10–12

Mécanique et lois sur la conservation

Un carnet de laboratoire pour l’apprenant et un guide spécifique pour l’enseignant transforment le modèle interactif en enquête reproductible.

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Carnet de l’apprenant

Audit de la quantité de mouvement et de l’énergie en collision

Quelles quantités restent conservées lorsque deux wagons entrent en collision, et qu’est-ce qui change lorsqu’ils collent ou rebondissent ?

Mise en place

• Utilisez le laboratoire de collision. Maintenez les deux masses fixes tout en comparant un étui élastique avec un étui collant, puis changez une masse et répétez.

Prédisez d’abord

1. Prédire la direction finale de la quantité de mouvement du système.
2. Prédire quelle collision préserve l’énergie cinétique et laquelle la transfère à d’autres formes.

Variables
Variable	Rôle	Unité
Masses de charrettes	contrôlé, puis indépendant	kg
Vitesses initiales	indépendant	m/s
Vitesses finales	dépendante	m/s
Quantité de mouvement totale et énergie cinétique	calculé	kg·m/s et J

Colonnes d’observation

Type de collisionM1m2p avantp aprèsK avantK après

Analysez

1. Lequel des résidus avant/après est le plus proche de zéro ?
2. Où va l’énergie cinétique dans le modèle de collage ?
3. Pourquoi le système doit-il inclure les deux cartouches ?
4. Nomme une impulsion externe qui affaiblirait la comparaison.

Cadre de conclusion

Dans les modèles de collision de ___, la quantité de mouvement totale change de ___ tandis que l’énergie cinétique change de ___ parce que ___.

Guide de l’enseignant · 45–55 minutes

Enseignez l’enquête, pas l’interface

Cible: Les apprenants utilisent une frontière système déclarée pour distinguer la conservation de la quantité de mouvement de la conservation de l’énergie cinétique.

Préparer

• Examinez la vitesse signée et les limites du système.
• Préparez un cas de masse égale et un cas de masse inégale.
• Définissez un résidu numérique acceptable avant l’activité.

Gestes de facilitation

• Demandez la frontière du système avant toute équation.
• Il faut un élan signé plutôt que de la vitesse seule.
• Faites en sorte que les groupes échangent les paramètres et reproduisent le registre des autres.

Accessibilité et participation

• Associez les flèches aux chiffres signés pour que la direction ne dépende pas de la couleur.
• Proposez un registre préformaté et un accès à la calculatrice.
• Autorisez la saisie clavier pour chaque commande modèle.