Transformation d`énergie potentielle en énergie cinétique

Axel et Wicky TP math-physique Novembre 2010
Transformation d'énergie potentielle en énergie cinétique
But:
Le premier but de ce TP consiste à prévoir le temps que va mettre la bille en fonction de la hauteur
sur le plan incliné.
Le second but de ce TP consiste à déterminer s'il y a une relation entre la masse d'un objet et son
temps de chute.
Matériel:
Plusieurs billes de masses différentes et de tailles proches à un centimètre
Des rails très souples appropriés pour la taille des billes (comme ceux que l'on peut voir sur les
photos)
Des fixations pour les rails
Un plateau d'environ 80 cm que l'on place sous les rails, cela servira pour faire une pente régulière.
Du matériel de support (tel celui que l'on peut voir sur les photos)
Un chronomètre
Du ruban adhésif
Un bloc-note
Un mètre
Marche à suivre:
1)Fixer les rails entre eux à l'aide des fixation pour former un parcours droit d'environ 2 mètres de
longueur.
2)Fixer le plateau à la tige de support.
3)Fixer les rails sur le plateau à l'aide du ruban adhésif pour former un parcours droit incliné.
4)Mesurer la hauteur du point le plus haut des rails et prendre note du résultat.
5)Placer deux repères sur les rails: un à la fin de la pente et un à environ 1.5 à 2 m plus loin.
6)Placer la bille sur le point le plus haut des rails et la retenir jusqu'à ce que le partenaire soit prêt à
chronométrer.
7)Dès que le partenaire est prêt,commencer l'expérience : lâcher la bille, démarrer le chronomètre
au moment précis où la bille atteint le 1er repère et l'arrêter lorsqu'elle franchit le deuxième repère.
8)Prendre note du résultat et recommencer l'expérience avec des hauteurs différentes.
9)Lorsque l'on a pris assez de mesures, recommencer l'expérience, en gardant cette fois-ci une
hauteur fixe mais en prenant plusieurs billes de masses différentes.
1

Axel et Wicky TP math-physique Novembre 2010
Schémas:
Résultats:
Détails:
La première expérience consistait à changer les hauteurs, et la seconde à garder une hauteur fixe et à
faire l'expérience avec plusieurs billes de masses différentes.
Le temps 1 et la vitesse 1 correspondent à des données notées durant la première expérience.
Le temps 2 et la vitesse 2 correspondent à des données notées durant la deuxième expérience.
Les vitesses 1' et 2' sont des mesures calculées.
Masse en gramme
Vitesse en mètres par seconde
Temps en secondes
Hauteur en centimètres
2

Axel et Wicky TP math-physique Novembre 2010
Graphiques:
Données prises lors de l'expérience:
3
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Graphique 1:Hauteur et Temps
Masse de la bille:22 grammes
Temps 1
Hauteur en cm
Temps en seconde
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Graphique 2:Masse et Temps
Hauteur de départ:40cm
Temps 2
Masse en g
Temps en sec

Axel et Wicky TP math-physique Novembre 2010
Vitesse mesurée lors de l'expérience:
4
0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Graphique 3:Vitesse et Hauteur
Masse de la bille:22 grammes
Hauteur
Vitesse en m/s
Hauteur en cm
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Graphique 4:Vitesse et Masse
Hauteur de départ:40 cm
Vitesse 2
Masse en g
Vitesse en m/s

Axel et Wicky TP math-physique Novembre 2010
Vitesse calculée:
5
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Graphique 6:Masse et Vitesse
Hauteur de départ:40cm
Vitesse 2'
Masse en g
Vitesse en m/s
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Graphique 5:Vitesse et Hauteur
Masse de la bille:22 grammes
Hauteur
Vitesse en m/s
Hauteur en cm