De la gravitation … à l`énergie mécanique Chapitre 3 : Energie

De la gravitation … à l’énergie mécanique
Chapitre 3 : Energie cinétique
I- Energie de position et énergie de mouvement
Expérience
- On laisse tomber, de deux hauteurs différentes, une balle de golfe
dans un récipient contenant du sable.
- On réalise une chronophotographie de la chute de la balle lâchée
sans vitesse initiale. Une chronophotographie est une série de
photographies prises à des intervalles de temps réguliers. La durée t
entre deux clichés consécutifs de la balle est la même.
Observation
Que se passe-t-il lorsqu’on laisse tomber une balle de golfe dans un récipient contenant du sable ?
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L’effet de l’impact dépend-il de la hauteur de chute ? Si oui, pourquoi ?
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Comment varie la distance parcourue par la balle entre deux clichés consécutifs ? Comment varie la vitesse de la balle
au cours de la chute ?
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Conclusion
Un objet possède de l’énergie ……………………………………………… liée à son altitude.
Un objet en mouvement possède de l’énergie …………………………………………………....
La somme de l’énergie cinétique et de l’énergie de position d’un objet constitue son énergie ………………………...
Lors de la chute d’un objet, …………………………………………………… de son énergie cinétique s’accompagne
d’une ………………………………………………… de son énergie de position.
II- Etude de l’énergie cinétique
Expérience
- A l’aide d’une animation, on simule la
transformation de l’énergie cinétique lors
du choc d’un véhicule sur un obstacle. Un
véhicule heurte un obstacle mobile. Lors
du choc, le véhicule s’arrête et l’obstacle
se déplace. On admet que le déplacement
peut être assimilé à l’énergie cinétique du
véhicule.
- On étudie l’effet de la vitesse d’un
véhicule d’une tonne sur le déplacement de
l’obstacle.
- On étudie l’effet de la masse d’un
véhicule roulant à 60 km/h sur le
déplacement de l’obstacle.

Observation
Si on double la vitesse du véhicule, l’énergie cinétique est-elle multipliée par 2 ?
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Pour une masse donnée, l’énergie cinétique est-elle proportionnelle à la vitesse du véhicule ?
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Pour une vitesse donnée, l’énergie cinétique est-elle proportionnelle à la masse du véhicule ?
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Conclusion
Un objet de masse m et animé d’une vitesse v possède une énergie cinétique Ec en joule (J) telle que :
……………………………………………………………
Lors d’une collision, les dégâts sont d’autant plus importants que l’énergie cinétique est élevée.
III- Sécurité routière et distance d’arrêt
Document
Questions
Compléter le tableau suivant
v (km/h)
v (m/s)
tR (s)
DR = v x tR (m)
DF (m)
DA = DR + DF (m)
45
90
La distance de réaction est-elle proportionnelle à la vitesse ?
………………………………………………………………………………………………………………………………
La distance d’arrêt est-elle proportionnelle à la vitesse ?
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………………………………………………………………………………………………………………………………
Conclusion
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