Lien : Conservation EM

LA CONSERVATION DE L'ENERGIE MECANIQUE
AU COURS DE LA CHUTE LIBRE D'UNE BILLE Fiche TD
Rappel : un objet immobile ( V = 0 m/s ), de masse m, se trouvant à l'altitude h, possède de
l'énergie liée à sa position : c'est l'énergie potentielle EP = m . g . h = P . h ( g = 10 N/kg )
Un objet en mouvement à la vitesse V et se trouvant à l'altitude zéro possède de l'énergie liée
à sa vitesse : c'est l'énergie cinétique EC = ½ . m . V2 .
Un objet en mouvement à la vitesse V et à une altitude h possède donc de l'énergie cinétique
et de l'énergie potentielle.
L'énergie mécanique EM d'un objet est la somme de son énergie potentielle et de son
énergie cinétique : EM = EC + EP = ½ . m . V2 + m . g . h
Expérience : on lâche en chute libre et sans vitesse initiale une bille de
masse m = 100 g. On enregistre ci-contre sa chronophotographie.
Un ensemble de capteurs de vitesse mesure la vitesse de la bille à
des altitudes différentes ( 1 m – 0,9 m – 0,8 m , …….. , 0,1 m – 0 m ).
Ces valeurs sont consignées dans le tableau ci-dessous à compléter :
Altitude h (m)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
Vitesse V de la bille ( m/s )
0
1,41
2
2,45
2,83
3,16
EP = m . g . h ( J )
EC = ½ . m . v2 ( J )
Energie mécanique EM ( J )
Altitude h (m)
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Vitesse V de la bille ( m/s )
3,46
3,74
4
4,24
4,47
EP = m . g . h ( J )
EC = ½ . m . v2 ( J )
Energie mécanique EM ( J )
Tu traces sur le même graphique EC , EP et EM .
Comment évoluent EC , EP et EM au cours de la chute ? Conclusion.
Réponse : …………………………………………………………………..………………………………. .
NOM :
GROUPE :
h ( m )
Energie
( J )
1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

LA CONSERVATION DE L'ENERGIE MECANIQUE
AU COURS DE LA CHUTE LIBRE D'UNE BILLE Correction
Rappel : un objet immobile ( V = 0 m/s ), de masse m, se trouvant à l'altitude h, possède de
l'énergie liée à sa position : c'est l'énergie potentielle EP = m . g . h = P . h ( g = 10 N/kg )
Un objet en mouvement à la vitesse V et se trouvant à l'altitude zéro possède de l'énergie liée
à sa vitesse : c'est l'énergie cinétique EC = ½ . m . V2 .
Un objet en mouvement à la vitesse V et à une altitude h possède donc de l'énergie cinétique
et de l'énergie potentielle.
L'énergie mécanique EM d'un objet est la somme de son énergie potentielle et de son
énergie cinétique : EM = EC + EP = ½ . m . V2 + m . g . h
Expérience : on lâche en chute libre et sans vitesse initiale une bille de
masse m = 100 g. On enregistre ci-contre sa chronophotographie.
Un ensemble de capteurs de vitesse mesure la vitesse de la bille à
des altitudes différentes ( 1 m – 0,9 m – 0,8 m , …….. , 0,1 m – 0 m ).
Ces valeurs sont consignées dans le tableau ci-dessous à compléter :
Altitude h (m)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
Vitesse V de la bille ( m/s )
0
1,41
2
2,45
2,83
3,16
EP = m . g . h ( J )
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
EC = ½ . m . v2 ( J )
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Energie mécanique EM ( J )
1
1
1
1
1
1
Altitude h (m)
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Vitesse V de la bille ( m/s )
3,46
3,74
4
4,24
4,47
EP = m . g . h ( J )
0,4
0,3
0,2
0,1
0
EC = ½ . m . v2 ( J )
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Energie mécanique EM ( J )
1
1
1
1
1
Tu traces sur le même graphique EC , EP et EM .
Comment évoluent EC , EP et EM au cours de la chute ? Conclusion.
Réponse : EC augmente , EP diminue , EM reste constant. En l'absence de frottements l'énergie
mécanique d'un système se conserve.
h ( m )
Energie
( J )
1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0