Energie mécanique
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Noms, prénoms : Classe : Labo de physique 2001 – 2002 Evaluation : ____________________________________________________________________________________ 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. M 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. L m 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= ............................................................. 1/2 Noms, prénoms : Conservation de l'énergie mécanique ____________________________________________________________________________________ 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. 2/2
