Mesurer les enfoncements en mm : Pour 0 km/h : …………… Pour 10 km/h: …………… Pour 20 km/h :…………… Pour 30 km/h : …………… Pour 40 km/h : …………… Pour 50 km/h : …………… Pour 60 km/h : …………… Pour 70 km/h : …………… Pour 80 km/h : …………… Pour 90 km/h : …………… A l’aide de ces mesures, déterminer comment évolue l’énergie cinétique du projectile quand on multiplie la vitesse… par 2 : ……………………………………… par 3 : ……………………………………… par 4 : ……………………………………… La vitesse du projectile est indiquée en km/h L’énergie cinétique du projectile est est-elle proportionnelle à v ? v2 ? v3 ? 1/v ? On constate, après simulations, que l’énergie cinétique est proportionnelle à v2 Proposer une relation entre l’énergie cinétique (Ec ) , la vitesse (v) et la masse (m) sachant que Le coefficient de proportionnalité vaut ½ ( si les unités sont en kg , m/s) : Ec = ½ × m × v2 L’énergie cinétique Ec d’un objet s’exprime par la relation : Ec = ½ x m x v2 Elle s’exprime en Joule que l’on note J (la masse est en kg et la vitesse en m/s) 3- Energie mécanique. (http://physiquecollege.free.fr/_private/troisieme/energie/energie_potentielle_cinetique_mecanique.htm) On visualise toute l’animation, tout en regardant attentivement les variations des niveaux des trois énergies. On le regarde de nouveau en insistant sur trois cas particuliers : - Le cas du niveau le plus haut de la balle. - Le cas du niveau le plus bas de la balle. - Le cas d’un niveau intermédiaire. Quand la balle est dans la montagne, est ce que le trajet qu’elle prend est une pente ou une descente ? Il s’agit d’une descente car on constate que l’énergie cinétique augmente et l’énergie de position diminue. Situation 1 : balle au niveau le plus haut : - La hauteur est maximale donc l’énergie de position est maximale. - La vitesse est quasi nulle donc l’énergie cinétique est extrêmement faible - L’énergie mécanique est maximale Situation 2 : balle au niveau le plus bas : - La hauteur est nulle donc l’énergie de position est nulle - La vitesse est maximale … donc l’énergie cinétique est maximale. - L’énergie mécanique est maximale Situation 3 : balle au niveau intermédiaire : - La hauteur est moyenne donc l’énergie de position est moyenne - La vitesse est moyenne …… donc l’énergie cinétique est moyenne. - L’énergie mécanique est maximale. Tout au long de son parcourt, l’énergie de position et l’énergie cinétique de la balle varient. Lorsque l’énergie de position diminue, l’énergie cinétique augmente et vice-versa. On dit qu’il y a transformation de l’énergie de position en énergie cinétique. On appelle énergie mécanique, que l’on note Em la somme des énergies de position et cinétique. Em = Ep + Ec L’énergie mécanique se conserve au cours d’un mouvement. Application : Etude de la chute d’une balle Etape 1 : La balle est dans la main : L’énergie cinétique est nulle L’énergie de position est maximale Etape 2 : Au moment où la balle touche le sol : L’énergie cinétique est maximale L’énergie de position est nulle Au cours de la chute de la balle, on enregistre l’évolution de ces trois énergies. On obtient le graphique ci-contre : ---- : énergie mécanique ---- : énergie de position ---- : énergie cinétique