m3 energie cinetique et securite routiere

M3
ENERGIE CINETIQUE ET SECURITE ROUTIERE
Dans les moyens de transport, l’Homme a toujours cherché à aller plus vite pour gagner du
temps. Les statistiques prouvent cependant que la vitesse est le plus souvent responsable
des accidents.
Qu’est-ce que l’énergie cinétique ? Pourquoi la vitesse peut-elle être dangereuse ?
I) Energie cinétique  Activité A
1) Définition
Un objet en mouvement possède une énergie de mouvement appelée énergie cinétique.
L’énergie cinétique d’un objet dépend de sa masse et de sa vitesse.
La relation donnant l’énergie cinétique d’un objet est :
EC = ½ m x v2
o EC : énergie cinétique en joule (J)
o m : masse de l’objet en kilogramme (kg)
o v : vitesse de l’objet en mètre par seconde (m/s)
Remarques :
o L’énergie cinétique d’un objet est proportionnelle à sa masse
o L’énergie cinétique est proportionnelle au carré de sa vitesse : elle croît beaucoup plus
rapidement que la vitesse.
2) L’énergie cinétique se transforme
Lors du freinage d’un véhicule,
niveau des freins.
l’énergie cinétique se dissipe en énergie thermique au
Lors d’un accident, l’énergie cinétique engendre des déformations du véhicule et peut
occasionner des blessures aux passagers, voire leur mort.
Ex : les dégâts produits par une voiture percutant un mur à 50 km/h sont équivalents à
ceux produits par une chute du troisième étage d’un immeuble (10 m).
II) Influence de la vitesse sur la distance de freinage
 Activité B
La distance d’arrêt DA d’un véhicule est égale à la somme de la distance de réaction DR et
de la distance de freinage DF.
o DR est la distance parcourue pendant le temps de réaction, qui est d’environ une
seconde. Ce temps peut augmenter si le conducteur est fatigué ou s’il a pris des
médicaments, de l’alcool ou de la drogue.
o DF est la distance parcourue pendant le freinage et elle dépend essentiellement de la
vitesse, de la qualité des freins, de l’état des pneus et de la chaussée.
La distance de freinage est multipliée par quatre quand la vitesse du véhicule est
doublée.
III) Energie de position et énergie mécanique
 Activité C
L’énergie de position est l’énergie que possède un objet du fait de sa position.
Elle s’exprime en joule J et dépend de la masse de l’objet et de son altitude.
C’est une réserve d’énergie qui se manifeste quand elle se transforme en énergie cinétique.
La somme de l’énergie de position EP et de l’énergie cinétique EC d’un objet constitue son
énergie mécanique Em.
Em = EC + EP
Ex : chute d’eau : livre p.232 (faire tourner turbine centrale électrique), skateur sur une
rampe
Schéma :
En l’absence de frottement, l’énergie mécanique se conserve mais elle peut être convertie
de sa forme cinétique dans sa forme de position et vice versa.
DOCUMENTS :
p.234 - 235