Activité documentaire et expérimentale N°1 (P3 mécanique) 1
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Activité documentaire et expérimentale N°1 (P3 mécanique) 1- Etude de l’énergie cinétique : Un objet en mouvement possède de l'énergie cinétique (Ec), mais quelle est son expression mathématique ? Pour étudier cette énergie cinétique en fonction de la vitesse (v) et de la masse (m), nous allons étudier le déplacement d’un obstacle indéformable lors de la collision avec un véhicule avec 2 animations (énergie cinétique et masse, puis énergie cinétique et vitesse). On admet que la longueur du déplacement est proportionnelle à l'énergie cinétique du véhicule. 1- Si on double la masse du véhicule, le déplacement de l’obstacle est-il multiplié par 2 ? Complète la phrase. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Lorsque la masse est multipliée par 3, l’énergie cinétique est multipliée par ……… 2- Pour une masse donnée, déduis-en si le déplacement de l’obstacle est proportionnel à la vitesse du véhicule. …………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3- Si on double la vitesse du véhicule, le déplacement de l’obstacle est-il multiplié par 2 ? Complète la phrase. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Lorsque la vitesse est multipliée par 3, l’énergie cinétique est multipliée par ……… 4- Pour une vitesse donnée, déduis-en si le déplacement de l’obstacle est proportionnel à la masse du véhicule ? ………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5- Entoure la proposition de l’expression mathématique de l’énergie cinétique Ec d’un objet de masse m en mouvement à la vitesse v parmi les suivantes : Ec = 1 mv Ec = 1 m2v Ec = 1 mv2 Ec = 1 m2v2 2 2 2 2 2- Energie cinétique et sécurité routière : 1- (Doc A et B) La vitesse varie-elle pendant la phase de réaction ? Justifie. ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- (Doc A et C) La vitesse varie-elle pendant la phase de freinage ? Justifie. ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3- (Doc B) Un conducteur dans un état normal roule à la vitesse de 45 km/h. Quelle est sa durée de réaction probable ? Quelle est alors la distance de réaction parcourue ? Retrouve ce résultat par un calcul. …………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4- (Doc B) Calcule la distance parcourue par une voiture qui roule à la vitesse de 90 km/h pendant une durée de réaction de 2 s. Que peut-on dire du conducteur ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5- (Doc C) La distance de freinage est-elle proportionnelle à la vitesse ? Justifie ta réponse de deux façons différentes. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6- (Doc B et C) Cite des facteurs augmentant : - la distance de réaction : ……………………………………… ………………………………………………………………………………………… - la distance de freinage : ……………………………………… ………………………………………………………………………………………… 7- (Doc D) Quelles sont les distances de freinage pour une voiture roulant à 130 km/h sur route sèche et mouillée ? ……… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8- (Doc A et D) Quelle est la distance d’arrêt d’une voiture roulant sur une route : - sèche à la vitesse de 90 km/h ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… - sur une route mouillée à la même vitesse ? …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
