Repère d'espace
27 Un ascenseur à bateaux
Réaliser des calculs Schématiser- Raisonner
La Roue de Falkirk est
un ascenseur rotatif qui
permet le passage des
bateaux entre le canal
inférieur et le canal
supérieur, près de la ville
de Falkirk, en Écosse. Le bras tournant comporte deux
godets remplis d'eau situés à chacune de ses extrémités.
Un système de roues dentées permet la rotation du
bras tout en maintenant l'eau à l'horizontale dans les
godets. Le système étudié, assimilé au point S, est
constitué d'un godet contenant de l'eau et un bateau.
Renère five
1. Choisir, en justifiant, le référentiel permettant d'étu-
dier le plus simplement le mouvement du système S
lorsque le bras tournant est en rotation.
• Référentiel R, lié à une touriste sur la berge, immobile
par rapport au sol.
• Référentiel R, lié à un voyageur assis dans le bateau.
• Référentiel R, lié à un technicien installé dans le godet
opposé à celui contenant le bateau et immobile par
rapport à son godet.
Données up
. Durée entre
deux positions
successives :
Δt = 30 s
• Échelle:
1,0 cm 4,0 m
2. Un dispositif de pointage a permis de repérer les po-
sitions successives de S à intervalles de temps égaux lors
du mouvement du bateau dans le référentiel terrestre.
S12 S11
+
+$10
Cx
+----
S₂
+
+ S8
+ S₂
+56
55
хда
S₁
a. Imprimer ou recopier le schéma et construire les
vecteurs vitesse du point S aux positions 3, 5, 9 et 11
puis comparer leurs caractéristiques.
b. Indiquer la nature du mouvement du point S.
3. Les graphiques A, B et C ci-contre sont trois propositions
pour décrire l'évolution de la valeur de la vitesse du point S
en fonction du temps.
Identifier celui qui correspond au mouvement du point S.
Justifier par un calcul.
174 Thème 2 Mouvement et interactions
Bras tournant
12
10
8
6
4
2
0
20864
La roue de Falkirk (vue de face).
12
10
0
Canal
supérieur
2
0
Caisson
12
10
Aqueduc
Vitesse (en cm-s-¹)
0
A Vitesse (en cm-s-¹)
1
Canal inférieur
+++
*
12 m-
Graphique A
Temps (en s)
50 100 150 200 250 300 350 400
A Vitesse (en cm-s-¹)
axes no
Graphique B
Bateau
Temps (en s)
50 100 150 200 250 300 350 400
Graphique C
28 D
Re
Au XVI
vision
référe
8
6
4
2
0
Temps (en s)
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Do
D
•
a
.
a
D'après Bac S, Amérique du Sud, 2016