Ch05 – Vitesse et accélération | 1ère ICCER | ⏱ 1 h (TP)
Dernière mise à jour : 29 mai 2026
Tous les smartphones modernes ont un accéléromètre : un petit capteur qui mesure les variations de vitesse en x, y, z. L'application FizziQ (gratuite, La main à la pâte) permet de lire cet accéléromètre et de tracer un graphique en direct. On va l'utiliser pour mesurer l'accélération d'un démarrage d'ascenseur dans le lycée.
Compléter les valeurs d'accélération a (en m/s²) en fonction du temps. Indiquer les valeurs lues, puis soustraire 9,81 pour la valeur « propre » au véhicule.
| Phase | a brut (m/s²) | a propre = a - 9,81 |
|---|---|---|
| Au repos | ||
| Démarrage (départ vers le haut) | ||
| Vitesse stable | ||
| Décélération avant arrêt |
Voici un jeu de valeurs typique obtenu en classe.
| Phase | a brut | a propre |
|---|---|---|
| Repos | 9,81 | 0,00 |
| Démarrage (1-3 s) | 10,4 | +0,6 |
| Vitesse stable (3-10 s) | 9,82 | 0 |
| Décélération (10-12 s) | 9,2 | −0,6 |
Pic d'accélération : +0,6 m/s² au démarrage. Décélération : −0,6 m/s². Bien sous le seuil 1,5 → ascenseur confortable.
L'ascenseur va du RDC au 3e étage (durée totale ≈ 12 s). Estimer la vitesse maximale atteinte à partir de la phase 1 (durée 2 s, a = 0,6 m/s²).
\(v_\text{max} = a \times t = 0{,}6 \times 2 = \mathbf{1{,}2\ \text{m/s}}\) ≈ 4,3 km/h.
Calculer la distance parcourue par l'ascenseur en 12 s : d_phase1 + d_phase2 + d_phase3.
Phase 1 (2 s) : d = ½ × 0,6 × 4 = 1,2 m.
Phase 2 (7 s à 1,2 m/s) : d = 1,2 × 7 = 8,4 m.
Phase 3 (2 s décélération) : symétrique à phase 1 = 1,2 m.
Total : 1,2 + 8,4 + 1,2 = 10,8 m ≈ 11 m, soit ≈ 3,6 étages → cohérent avec un trajet RDC → 3e.
L'accélération mesurée (+0,6 m/s²) est-elle conforme à la norme EN 81-21 (≤ 1,5 m/s²) ?
0,6 < 1,5 → conforme et confortable ✓.
Refaire le TP en descente. Que constate-t-on sur le signe de l'accélération ?
En descente : au démarrage, la cabine descend (accélération vers le bas) → l'accéléromètre vertical mesure une valeur inférieure à 9,81 (par exemple 9,2) → a propre = −0,6 m/s². À l'arrêt, l'inverse. Signes inversés par rapport à la montée.
Reproduire le TP dans une voiture qui démarre du feu rouge (passager, smartphone fixé au tableau de bord). Quelles valeurs attendre ?
Accélération typique citadine : 1,5 à 2,5 m/s² (a propre, voiture classique). Sportive : 3-4 m/s². VE Plaid : > 10 m/s².
Important : utiliser le mode accéléromètre horizontal (axe x ou y) dans la voiture, et soustraire la gravité projetée.
Compte rendu du TP (4 lignes).
TP — Accélération avec FizziQ
• Mesures dans l'ascenseur du lycée avec FizziQ : a_brut au repos 9,81 (gravité).
• Démarrage : pic +0,6 m/s² pendant 2 s. Décélération : −0,6 pendant 2 s.
• Vitesse maxi calculée : 1,2 m/s. Distance estimée : 11 m (cohérent 3 étages).
• Ascenseur conforme norme confort EN 81-21 (a ≤ 1,5 m/s²). Méthode reproductible facilement.
Si on s'allonge dans un avion à l'horizontale et qu'on mesure pendant le décollage, que va voir FizziQ ?
Au décollage d'un avion de ligne, accélération horizontale ≈ 2-3 m/s². Sur un chasseur à pleine poussée, jusqu'à 30-40 m/s² (3-4 g) ressentis. FizziQ peut le mesurer à condition que le smartphone soit bien orienté et que les g ne dépassent pas la limite mécanique du capteur (souvent ± 2 g sur les téléphones standards).
📚 §2 (Accélération) de la leçon Ch05.