Groupe de Travail T ST2S Cette activité est proposée en T.P. - Dans une première partie, les élèves sont amenés, en utilisant une applet, à trouver la relation donnant le travail d‘une force constante en étudiant l’influence des différents paramètres. - Dans une deuxième partie, les élèves montrent que le travail est indépendant du chemin parcouru et retrouvent la relation donnant le travail du poids. Groupe de Travail T ST2S Thème n° 6 : Energie mécanique et sécurité routière CHAP I : LE TRAVAIL D’UNE FORCE I . Travail d’une force vectoriellement constante au cours d’un déplacement rectiligne Utilisation de l’applet à l’adresse http://sites.univ-provence.fr/~laugierj/premiere/travail2.htm Vu de l’applet 1ère manipulation Amener le point M sur le point A (AM= = 0,00 m) Amener le point C sur la droite (AB) (angle BMC=0°) On déplace maintenant l’objet de A à B Relever la valeur du travail W de la force F pour les différentes distances parcourues : (en m) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Travail (noté W) En déduire une grandeur dont dépend le travail d’une force. 2ème manipulation On évalue le travail de la force F au cours d’un déplacement constant Augmenter l’intensité de la force F telle que F = 125 N Que vaut le travail de la force F au cours de ce déplacement ? =AB = 2,5 m Recommencer la manipulation de façon à remplir le tableau de mesures F (en N) Travail (noté W) 100 125 150 175 200 En déduire une autre grandeur dont dépend le travail d’une force. 3ème manipulation On évalue le travail de la force F au cours d’un déplacement constant (AB = 2,5 m) et une intensité de la force F constante (F=100 N) On donne à l’angle BMC la valeur 0°. Que vaut alors la valeur du travail de la force au cours de ce déplacement AB ? Recommencer la manipulation de façon à remplir le tableau de mesures : α (en °) cos α Travail (noté W) 0 90 En déduire une autre grandeur dont dépend le travail d’une force. Quand le travail d’une force est-il dit MOTEUR ? RESISTANT ? 180 Groupe de Travail T ST2S Expression du travail d’une force constante sur un déplacement rectiligne : A l’aide des observations précédentes, justifier le choix de la relation donnant le travail d’une force constante lors d’un déplacement rectiligne : W = F l cosα W= F cosα l F l cosα W= cos Fl W= II . Travail du poids d’un corps pour un déplacement quelconque Evaluer le travail du poids P pour aller du point B au point A sur les 3 trajets différents : hauteur de la tour : h = 10 m bille de masse m = 10 kg B B h h B h 2 h A A P h A 135° C P h C Le travail du poids dépend-il du chemin parcouru ? Vérifier que le travail du poids peut s’exprimer par la relation W = m g h Que vaudrait le travail du poids pour une bille se déplaçant de A vers B ? P h