Passage d’un dessin et d’une description en langue naturelle scientifique d’une situation matérielle à la représentation vectorielle des forces

Les questions 3 et 7 présentent des situations matérielles représentées par des dessins et décrites en langue naturelle. La nature du mouvement est donnée dans les énoncés : dans la question 3 le mouvement est rectiligne uniforme et dans la question 7 l’objet est en position d’équilibre, donc immobile ; donc dans les deux cas les forces doivent se compenser. La question de la compensation des forces n’est pas demandée aux élèves, nous regardons si dans la représentation des forces ils représentent des forces qui se compensent.

Tableau 81. Questions 3.4 et 7.B
Tableau 81. Questions 3.4 et 7.B

Le tableau 82 ci-dessous montre l’ensemble des facettes qui peuvent être mises en jeu dans les questions présentées ci-dessus (tableaux 79, 80, 81), avec la continuité des facettes dans les trois classes (la continuité sera discutée dans les liens). Quatre groupes de facettes peuvent être mis en jeu pour répondre à ces questions : « mouvement », « vecteur force », « force – mouvement » et « force – variation de vitesse ». Les facettes « mouvement » définissent trois natures de mouvement qui sont en jeu dans les questions : soit elles se trouvent dans les énoncés des questions soit il faut les trouver d’après les questions. Les facettes « vecteur force » peuvent être mises en jeu dans les questions en relation avec des représentations de forces afin d’interpréter une représentation vectorielle en termes de compensation ou non des forces et inversement. Enfin, les facettes des groupes « force – mouvement » et « force – variation de vitesse » sont des implications du principe de l’inertie qui relient la nature du mouvement à la compensation ou non des forces et inversement.

Tableau 82. Total des facettes en jeu dans les questions mettant en jeu la relation force – mouvement et leur continuité dans l’enseignement
Tableau 82. Total des facettes en jeu dans les questions mettant en jeu la relation force – mouvement et leur continuité dans l’enseignement