Comprendre l’accélération : système, forces et mouvement.
Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, sans confondre mesure, hypothèse, modèle et conclusion ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 2 repères de progression.
Comprendre l’accélération : ce qu’il faut retenir.
Pour maîtriser « Comprendre l’accélération », retenez d’abord la règle qui relie « accélération » à « vecteur vitesse ». Le cas repère montre ensuite comment utiliser « variation » sans sauter l’étape de vérification.
Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, sans confondre mesure, hypothèse, modèle et conclusion.
Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, puis préciser la principale hypothèse ou limite du modèle utilisé.
Une voiture qui passe de 10 à 20 m/s en 5 s accélère.
Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération.
- 01GRANDEURaccélération
- 02RELATIONvecteur vitesse
- 03UNITÉvariation
Le schéma sert de contrôle : partez de « accélération », appliquez « vecteur vitesse », puis vérifiez avec « variation ».
Sur un graphique vitesse–temps, la pente traduit l’accélération.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Pour étudier « Une voiture qui passe de 10 à 20 m/s en 5 s accélère. », il faut choisir le système et le référentiel, décrire le mouvement ou les interactions, puis relier « accélération » aux grandeurs réellement connues. Une trajectoire dessinée sans échelle ni durée ne suffit pas à conclure.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Repos et mouvement dépendent du référentiel ; masse, poids, vitesse, accélération et force désignent des grandeurs différentes. Un modèle ponctuel ou une interaction simplifiée ne décrit que les aspects utiles à la question.
Étudier « Comprendre l’accélération » : système, données, modèle, unités et vérification.
Pour « Comprendre l’accélération », la méthode relie chaque donnée à la règle, à la réponse puis à un contrôle capable de révéler une erreur.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, l’accélération moyenne est la variation de vitesse divisée par la durée ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « Oui, dans ce référentiel son vecteur vitesse ne varie pas » parce que l’accélération dépend de la variation de la valeur ou de la direction de la vitesse ; le modèle respecte alors la règle « Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, puis préciser la principale hypothèse ou limite du modèle utilisé ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « Oui, car la direction de son vecteur vitesse change » ; il peut être confronté aux données puisque une accélération peut exister sans augmentation de la valeur de la vitesse.
- 04
Tester la limite
La démarche « Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, puis préciser la principale hypothèse ou limite du modèle utilisé ».
« Comprendre l’accélération » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, sans confondre mesure, hypothèse, modèle et conclusion » : les trois situations ci-dessous montrent quelle donnée déclenche la décision, ce qui change d’un cas à l’autre et comment contrôler la conclusion.
La règle sur un cas simple
À la question « Une voiture passe de 10 m/s à 20 m/s en 5 s. Calculez son accélération moyenne. », la réponse est « a = (20 − 10) / 5 = 2 m/s² » : L’accélération moyenne est la variation de vitesse divisée par la durée.
Le cas qui change la décision
Dans « Un vélo roule à vitesse constante en ligne droite. Son accélération est-elle nulle ? », on obtient « Oui, dans ce référentiel son vecteur vitesse ne varie pas » : L’accélération dépend de la variation de la valeur ou de la direction de la vitesse.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « Une voiture tourne à vitesse constante sur un rond-point. Peut-elle être accélérée ? » conduit à « Oui, car la direction de son vecteur vitesse change » : Une accélération peut exister sans augmentation de la valeur de la vitesse. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération ».
Cas corrigé sur « Comprendre l’accélération » : question, réponse et contrôle.
Pour « Comprendre l’accélération », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Question
Une voiture passe de 10 m/s à 20 m/s en 5 s. Calculez son accélération moyenne.
Réponse
a = (20 − 10) / 5 = 2 m/s².
Pourquoi cette réponse
L’accélération moyenne est la variation de vitesse divisée par la durée. La vérification conserve donc le même énoncé — « Une voiture passe de 10 m/s à 20 m/s en 5 s. Calculez son accélération moyenne. » — jusqu’à la réponse « a = (20 − 10) / 5 = 2 m/s² ».
Un cas voisin sur « Comprendre l’accélération ».
Ce cas applique « Comprendre l’accélération » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLEUn vélo passe de 4 m/s à 10 m/s en 3 s sur une ligne droite. Calculez son accélération moyenne et interprétez son signe.
Indice : À partir de « 4 m ; 10 m ; 3 s », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Afficher le corrigé
On calcule a = (10 − 4) ÷ 3 = 2 m/s². Dans l'axe choisi, la vitesse augmente : le signe positif traduit cette variation.
CONTRÔLE INDÉPENDANTSur 3 s, une variation de 2 m/s chaque seconde produit 6 m/s, ce qui fait bien passer de 4 à 10 m/s.
6 activités guidées sur « Comprendre l’accélération », après le cas autonome.
Dans « Comprendre l’accélération », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, sans confondre mesure, hypothèse, modèle et conclusion » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Comprendre l’accélération », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Comprendre l’accélération » : 4 cas à résoudre, 2 analyses guidées et 1 diagnostic d’erreur. Pour « Comprendre l’accélération », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction. Pour « Comprendre l’accélération », 1 activité ouverte utilise des critères de réussite plutôt qu’une réponse arbitrairement unique.
01CAS À RÉSOUDRE · APPLIQUER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEUne voiture passe de 10 m/s à 20 m/s en 5 s. Calculez son accélération moyenne.
Indice : À partir de « 10 m ; 20 m ; 5 s », suivez le trajet source–objet–œil et vérifiez à chaque étape qu’une lumière est émise, reçue ou diffusée.
Indice : pour le cas 1 de « Comprendre l’accélération », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
L’accélération moyenne est la variation de vitesse divisée par la durée.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · RAISONNER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEUn vélo roule à vitesse constante en ligne droite. Son accélération est-elle nulle ?
Indice : À partir de « vélo », « roule », « vitesse » et « constante », précisez le système et le référentiel, puis reliez distance et durée avec des unités compatibles.
Indice : pour le cas 2 de « Comprendre l’accélération », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
L’accélération dépend de la variation de la valeur ou de la direction de la vitesse.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEUne voiture tourne à vitesse constante sur un rond-point. Peut-elle être accélérée ?
Indice : À partir de « voiture », « tourne », « vitesse » et « constante », suivez le trajet source–objet–œil et vérifiez à chaque étape qu’une lumière est émise, reçue ou diffusée.
Indice : pour le cas 3 de « Comprendre l’accélération », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
Une accélération peut exister sans augmentation de la valeur de la vitesse.
Continuer avec l’activité suivante →04ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEAnalysez séparément les cas 1 et 2 sur « Comprendre l’accélération » : donnez chaque réponse, relevez l’indice décisif et expliquez le point commun.
Indice : Cas 1 — Une voiture passe de 10 m/s à 20 m/s en 5 s. Calculez son accélération moyenne. Cas 2 — Un vélo roule à vitesse constante en ligne droite. Son accélération est-elle nulle ? Pour comparer les deux cas de « Comprendre l’accélération », traitez les énoncés séparément : aucune donnée ne doit passer de l’un à l’autre.
Pour « Comprendre l’accélération », la comparaison est vérifiable parce que le premier cas repose sur « L’accélération moyenne est la variation de vitesse divisée par la durée » tandis que le second repose sur « L’accélération dépend de la variation de la valeur ou de la direction de la vitesse » ; les deux réponses ne partagent que la règle explicitement formulée.
Continuer avec l’activité suivante →05DIAGNOSTIC D’ERREUR · CORRIGER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEPour le troisième cas ci-dessous, testez la démarche « Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération ». Expliquez précisément pourquoi cette procédure échoue ici, puis proposez une réponse compatible avec l’énoncé.
Indice : À partir de « Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Corrigez cette étape avant de vérifier la conclusion.
Indice : dans le troisième cas de « Comprendre l’accélération », conservez ce fait — Une accélération peut exister sans augmentation de la valeur de la vitesse — puis localisez la première décision qui le contredit.
Le diagnostic de « Comprendre l’accélération » réfute précisément « Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération » en retrouvant « Oui, car la direction de son vecteur vitesse change » à partir de l’indice « Une accélération peut exister sans augmentation de la valeur de la vitesse ».
Continuer avec l’activité suivante →06ANALYSE GUIDÉE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEVariez ce troisième cas : Une voiture tourne à vitesse constante sur un rond-point. Peut-elle être accélérée ? Proposez un cas voisin avec une modification unique, résolvez-le et testez sa cohérence.
Indice : Point de départ — Une voiture tourne à vitesse constante sur un rond-point. Peut-elle être accélérée ? Pour « Comprendre l’accélération », conservez l’objectif et la règle de ce cas, puis isolez l’unique élément à modifier et le contrôle capable d’en mesurer l’effet.
Le contrôle reste lié à « Comprendre l’accélération » parce qu’il conserve l’objectif « Décrire la variation du vecteur vitesse au cours du temps, sans confondre mesure, hypothèse, modèle et conclusion. », reprend l’indice « Une accélération peut exister sans augmentation de la valeur de la vitesse. », isole un seul changement pour « Comprendre l’accélération » et se termine par un contrôle indépendant.
Faire le point sur la progression →Dire qu’un mouvement circulaire uniforme n’a aucune accélération.
Pour reprendre cette notion, localisez d’abord l’endroit exact où « accélération » n’est plus relié à la règle. Corrigez cette seule décision, expliquez-la avec « vecteur vitesse », puis traitez une variante mobilisant « variation » sans regarder le modèle.
« Comprendre l’accélération » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Comprendre l’accélération » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
4e
Dans « Comprendre l’accélération », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Comprendre l’accélération », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →