Chapitre 5 – Mouvement et trajectoire | 2nde Bac Pro | Physique-Chimie | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 20 octobre 2026
Outils et méthodes : Relever des positions dans une simulation et les reporter dans un tableau.
Codes du chapitre : retrouver les exercices par capacités.
Un train roule en ligne droite à vitesse constante. Debout dans le wagon, un passager lance une balle verticalement. La balle retombera-t-elle derrière lui parce que le train a avancé, ou dans sa main ? Une personne sur le quai verrait-elle la même trajectoire ?
Dessine, avant toute manipulation, la trajectoire attendue dans chaque cadre.
| Vue depuis le train | Vue depuis le quai |
|---|---|
| Dessin : | Dessin : |
Ouvrir la simulation « Une balle lancée dans un train »
Quel est le système étudié ? Nomme les deux référentiels de la simulation.
Le système est la balle. Les référentiels sont celui qui est lié au train et le référentiel terrestre lié au quai.
Dans le référentiel du train, où la balle retombe-t-elle ? Quelle forme ont ses positions successives ?
La balle retombe dans la main du passager. Ses positions successives sont alignées verticalement : sa trajectoire est rectiligne verticale dans le référentiel du train.
Dans le référentiel du quai, la balle reste-t-elle au-dessus du même point du quai ? Décris et classe sa trajectoire.
Non. Pendant qu’elle monte et descend, la balle avance avec le train. Ses positions dessinent une courbe : sa trajectoire est curviligne dans le référentiel du quai.
Relève dans la simulation la hauteur maximale et la distance horizontale parcourue au sommet, puis à l’arrivée (distance mesurée dans le référentiel du quai).
| Instant | Hauteur de la balle | Distance horizontale (référentiel du quai) |
|---|---|---|
| Sommet | ………… m | ………… m |
| Arrivée | ………… m | ………… m |
| Instant | Hauteur | Distance horizontale |
|---|---|---|
| Sommet, vers 0,61 s | environ 1,83 m | environ 12,2 m |
| Arrivée, vers 1,22 s | 0 m | environ 24,5 m |
Les valeurs sont arrondies. Le modèle néglige les frottements de l’air.
La balle change-t-elle réellement de mouvement entre les deux vues, ou change-t-on seulement la manière de le décrire ? Justifie.
Il s’agit du même lancer observé au même instant. Seul le référentiel change. La forme de la trajectoire dépend donc du référentiel choisi.
Rédige une réponse de trois phrases au passager : où retombe la balle, ce que voit la personne sur le quai et la règle scientifique qui explique ces deux observations.
La balle retombe dans la main du passager et suit une droite verticale dans le référentiel du train. Depuis le quai, elle avance avec le train et décrit une courbe. La trajectoire d’un objet dépend du référentiel dans lequel son mouvement est décrit.
📚 Voir la partie « Trajectoire et référentiel » du cours du chapitre 5.