LW #12 Relative motion. I. Fall of a ball We drop a ball from the top of a boat mast. The boat continues its motion. Where do you think that the ball.

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1 LW #12 Relative motion

2 I. Fall of a ball We drop a ball from the top of a boat mast. The boat continues its motion. Where do you think that the ball will fall down?

3 We are going to study a video recording in order to check your asumptions. Watch the video frame by frame and mark: the position of the ball the position of the motorbike

4 On the copy of the positions of the ball and the motorbike: Number the points from left to right: B 0, B 1,…. For the ball M 0, M 1, …. For the motorbike On a tracing paper: Draw a coordonate system (Oxy). Set the origin (O) on the M 0 point and mark the position of the corresponding B 0 point. Continue with each couple of points M and B. ! Keep the (Ox) axis horizontal And the axe (Oy)vertical during your work.

5 Exploitation In the terrestrial reference frame  Describe the motions of the ball and of the motorbike (kind of trajectory, evolution of the velocity) In the motorbike reference frame  Describe the motions of the ball and of the motorbike (kind of trajectory, evolution of the velocity)

6 Conclusion According to your study, where will the ball fall down?

7 Animations https://www.ac- clermont.fr/disciplines/fileadmin/user_upload/Scienc esPhysiquesEtChimiques/lycee/relat_du_mouvement.swf http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_colleg e_lycee/lycee/seconde/referentiel_relativite_mouvem ent_train.htm

8 II. Rotation of a wheel Describe the motion of the white « mark »: In the center of the wheel reference frame In the terrestrial reference frame Same questions for the motion of the center of the wheel reference frame.

9 III. Path of the planet Mars http://www.jf- noblet.fr/mouve2/planetes.htm# http://scphysiques.free.fr/animati ons/anims/meca/retrogradation. swf On a tracing paper, find the path of mars in the geocentric reference frame. If we watch Mars’ path from the Earth, we can see a retrograde motion. Explain this expression. What is the path of mars in the heliocentric reference frame?

10 http://scphysiques.free.fr/animations/anims/meca/retrogradati on.swf

11 http://www.jf-noblet.fr/mouve2/planetes.htm#

12 Pourquoi Mars semble-t-elle faire demi-tour ? La plupart du temps, le mouvement apparent de Mars dans le ciel de la Terre se fait dans une seule et même direction, lentement mais sûrement, sur fond d'étoiles lointaines. Cependant, tous les deux ans environ, la Terre dépasse Mars dans leur course autour du Soleil. Lors du dernier dépassement qui a eu lieu en 2007, Mars est apparue particulièrement grosse et brillante. De plus, au cours de cette période, Mars a semblé reculer dans le ciel, un phénomène appelé mouvement rétrograde. Ci-dessus, une série d'images a été additionnée numériquement de telle manière que les étoiles coïncident. Ici, Mars semble tracer une boucle dans le ciel. Au sommet de la boucle, la Terre a dépassé Mars et le mouvement rétrograde était le plus fort. Un mouvement rétrograde peut aussi être observé pour d'autres planètes du système solaire. Source: 11 mai 2008 http://www.cidehom.com/apod_grand.php?_taille=2&_ext=jpg&_date=080511