Energie mécanique

Noms, prénoms : Classe :
Labo de physique 2001 – 2002 Evaluation :
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Conservation de l'énergie mécanique
Théorie :
Considérons le système formé d'un chariot glissant
sur un rail à coussin d'air, relié à une masse
d'entraînement par un fil passant sur une poulie.
Comme les frottements sont négligeables, l'énergie
mécanique est conservée. En utilisant ce fait, on va
trouver la formule permettant de calculer la vitesse
finale, puis vérifier cette loi par une mesure expérimentale.
Prise de mesure : Pour vérifier la théorie, on va mesurer la distance L ainsi que la vitesse finale du
chariot. Cette dernière se détermine à l'aide d'une mesure du temps de passage d'une languette dans une
barrière lumineuse, donc d'un intervalle de temps t et d'une largeur s : v = s/t.
Elaboration des formules théoriques :
Dans les formules à indiquer ci-dessous, utilisez les notations proposées, soit L pour la distance entre le
point de départ et la barrière lumineuse, M pour la masse du chariot et m pour celle pendue au fil.
Où se trouve le chariot en position finale ? .......................................................................
Quel est le mouvement de la masse
d'entraînement durant l'expérience ? .......................................................................
Quelle est la variation d'énergie potentielle du chariot ? Epot, chariot = ................................................
Quelle est la variation d'énergie potentielle de la masse ? Epot, masse = ................................................
Quelle est la variation d'énergie potentielle totale
(somme des deux énergies potentielles) ? Epot = ................................................
Quelle est la variation d'énergie cinétique du chariot ? Ecin, chariot = ................................................
Quelle est la variation d'énergie cinétique de la masse ? Ecin, masse = ................................................
Quelle est la variation d'énergie cinétique totale
(somme des deux énergies cinétiques) ? Ecin = ................................................
Posez l'équation indiquant que la perte d'énergie
potentielle totale est égale au gain d'énergie
cinétique total : .......................................................................
Isolez la vitesse dans cette équation : v = .............................................................
M
m
L

Noms, prénoms : Conservation de l'énergie mécanique
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Mesures :
Mesurez la masse du chariot :  = ................................................
Mesurez la masse d'entraînement : m = ................................................
Mesurez la longueur de course : L = ................................................
Mesurez le temps de passage de la languette dans
la barrière lumineuse : t = ................................................
Mesurez la largeur de la languette : s = ................................................
Calculez la vitesse expérimentale : vexp = ................................................
Vérification de la théorie :
Calculez la vitesse théorique :
Calculez l'erreur relative :
Commentez votre résultat (signe, importance de l'erreur).
Question subsidiaire :
Calculez l'énergie mécanique du système.