5.2. Force – mouvement

La première approche du principe de l’inertie est assurée par deux énoncés donnés par le livre et imbriqués à l’activité de la balle de ping-pong dans l’eau. Le professeur lit ces énoncés devant la classe sans expliciter leur statut ou faire un lien avec le principe de l’inertie. La classe effectue ensuite un raisonnement en termes de conditions nécessaires pour pouvoir appliquer ces énoncés à différentes situations ; des interprétations au niveau relationnel sont alors faites. La compensation ou non des forces est ensuite traduite dans un autre registre sémiotique, celui de la représentation des forces ; il s’agit d’interpréter les situations en termes de longueur des vecteurs et d’effectuer des opérations formelles pour les représenter. Les facettes correspondant donc à ces énoncés sont mises en relation avec des facettes des groupes « vecteur force » et « force – mouvement » introduites par le professeur par des définitions et des interprétations afin de pouvoir juger sur la longueur des vecteurs à représenter. Une différentiation explicite entre somme des forces et sens du mouvement est faite grâce à l’introduction des facettes « force – mouvement ». Le professeur institutionnalise le fait que « la somme des forces n’a pas nécessairement le sens du mouvement » et que « s’il y a mise en mouvement dans un sens, s’il y a accélération dans un sens, la somme des forces est dans ce sens ». Cette différentiation est importante du fait qu’elle peut aider les élèves à ne pas mettre en jeu leur conception sur la relation sens du mouvement et sens de la force : certains élèves ajoutent souvent une force dans la direction du mouvement parce qu’ils croient que la résultante des forces doit avoir le sens du mouvement. Après la mise en œuvre de ces énoncés, le principe de l’inertie est introduit par une monstration faite à l’aide de la table à coussin d’air : après les descriptions et interprétations faites, le principe est énoncé et institutionnalisé.

Comme pour les forces de contact, il existe une continuité dans l’utilisation des facettes « force – mouvement » ou « force – variation de vitesse » après leur introduction ; elles se trouvent étalées sur la majorité des thèmes qui suivent la première introduction.