partie 2

Mesurer les enfoncements en mm :
Pour 0 km/h : ……………
Pour 10 km/h: ……………
Pour 20 km/h :……………
Pour 30 km/h : ……………
Pour 40 km/h : ……………
Pour 50 km/h : ……………
Pour 60 km/h : ……………
Pour 70 km/h : ……………
Pour 80 km/h : ……………
Pour 90 km/h : ……………
A l’aide de ces mesures, déterminer comment
évolue l’énergie cinétique du projectile
quand on multiplie
la vitesse…
par 2 : ………………………………………
par 3 : ………………………………………
par 4 : ………………………………………
La vitesse du projectile est indiquée en km/h
L’énergie cinétique du projectile est est-elle proportionnelle à v ? v2 ? v3 ? 1/v ?
On constate, après simulations, que l’énergie cinétique est proportionnelle à v2
Proposer une relation entre l’énergie cinétique (Ec ) , la vitesse (v) et la masse (m) sachant que
Le coefficient de proportionnalité vaut ½ ( si les unités sont en kg , m/s) :
Ec = ½ × m × v2
L’énergie cinétique Ec d’un objet s’exprime par la relation :
Ec = ½ x m x v2
Elle s’exprime en Joule que l’on note J
(la masse est en kg et la vitesse en m/s)
3- Energie mécanique.
(http://physiquecollege.free.fr/_private/troisieme/energie/energie_potentielle_cinetique_mecanique.htm)
On visualise toute l’animation, tout en regardant attentivement les variations des niveaux des trois énergies.
On le regarde de nouveau en insistant sur trois cas particuliers :
- Le cas du niveau le plus haut de la balle.
- Le cas du niveau le plus bas de la balle.
- Le cas d’un niveau intermédiaire.
Quand la balle est dans la montagne, est ce que le trajet qu’elle prend est une pente ou une descente ?
Il s’agit d’une descente car on constate que l’énergie cinétique augmente et l’énergie de position diminue.
Situation 1 : balle au niveau le plus haut :
- La hauteur est maximale
donc l’énergie de position est
maximale.
- La vitesse est quasi nulle
donc l’énergie cinétique est
extrêmement faible
- L’énergie mécanique est
maximale
Situation 2 : balle au niveau le plus bas :
- La hauteur est nulle
donc l’énergie de position est
nulle
- La vitesse est maximale …
donc l’énergie cinétique est
maximale.
- L’énergie mécanique est
maximale
Situation 3 : balle au niveau intermédiaire :
- La hauteur est moyenne
donc l’énergie de position est
moyenne
- La vitesse est moyenne ……
donc l’énergie cinétique est
moyenne.
- L’énergie mécanique est
maximale.
Tout au long de son parcourt, l’énergie de position et l’énergie cinétique de la balle varient.
Lorsque l’énergie de position diminue, l’énergie cinétique augmente et vice-versa.
On dit qu’il y a transformation de l’énergie de position en énergie cinétique.
On appelle énergie mécanique, que l’on note Em la somme des énergies de position et cinétique.
Em = Ep + Ec
L’énergie mécanique se conserve au cours d’un mouvement.
Application :
Etude de la chute d’une balle
Etape 1 :
La balle est dans la main :
L’énergie cinétique est nulle
L’énergie de position est maximale
Etape 2 :
Au moment où la balle touche le sol :
L’énergie cinétique est maximale
L’énergie de position est nulle
Au cours de la chute de la balle, on enregistre l’évolution
de ces trois énergies.
On obtient le graphique ci-contre :
---- : énergie mécanique
---- : énergie de position
---- : énergie cinétique