ÉNERGIE CINÉTIQUE ET SÉCURITÉ ROUTIÈRE

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ÉNERGIE CINÉTIQUE ET SÉCURITÉ ROUTIÈRE
Activité n°1 : Expériences
On dispose du matériel suivant:
- une balle de ping-pong de masse m1 = 2,5 g
- une balle de golf de masse m2 = 45 g
- un cristallisoir contenant du sable.
Expérience 1
On lâche la balle de ping-pong (puis la balle de golf) d'une hauteur de 20 cm (environ)
et on observe l'impact sur le sable.
Observations :
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Conclusion :
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Expérience 2
Lâcher la balle de golf d'une hauteur de 20 cm (puis d’une hauteur de 100 cm) et on
observe l'impact sur le sable.
Observations :
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Conclusion :
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Activité n°2 : Application à la sécurité routière
Voici une campagne de la sécurité routière :
« Le non-port de la ceinture de sécurité reste l'un des principaux facteurs de
mortalité. Il intervient dans près du tiers des accidents de la route, qui ont fait plus
de 4000 morts en 2007. » Sans ceinture de sécurité, un choc à 50 km/h équivaut à
une chute du 4ème étage. A l'avant comme à l'arrière, la place du mort c'est celle
sans ceinture.
Quel est le lien entre la vitesse de la voiture et la hauteur de l'immeuble?
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Un élève pense que si on roule à 100 km/h, cela équivaut à une chute d'un immeuble
de 8 étages, quelle hypothèse fait-il ?
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En vous aidant du tableau, expliquez pourquoi l'élève se trompe.
Vitesse d'impact (km/h)
30
50
90
130
Hauteur de chute (m)
3,5
1 étage
10
4 étages
32
14 étages
60
26 étages
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0
10
20
30
40
50
60
Vitesse en
km/h
Hauteur en m

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Activité n°3 : Animations informatiques
Sur le site suivant: http://physiquecollege.free.fr/, allons dans l'onglet « 3ème », puis dans
la section « Animations ».
Nous allons nous intéresser à la partie « De la gravitation à l'énergie mécanique ».
Les montages russes (13)
1) Sur le parcours, quand est-ce que l'énergie de position (Ep) est la plus grande?
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2) Quand est-ce que l'énergie cinétique est la plus grande?
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3) Y a-t-il un lien entre les deux?
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L'énergie en mécanique (15)
Décrire la variation de l'énergie cinétique et de l'énergie de position dans les trois
cas:
Énergie cinétique
Énergie de position
Objet lâché
Objet lancé verticalement
Objet lancé

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L'énergie cinétique 2 (12)
Faire l'activité proposée et répondre aux questionnaires.
A partir des trois activités (12, 13, 15), écrire une conclusion expliquant l'énergie
mécanique, l'énergie cinétique et l'énergie de position:
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Activité n°4 : Courbe représentative de l'énergie cinétique d'un véhicule
Tracer la courbe représentative de l'énergie cinétique d'un véhicule en fonction de sa
vitesse.
Énergie cinétique (kiloJoule)
0
12,5
50
112,5
200
312,5
450
612,5
800
Vitesse (m/s)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1) Décrire la courbe.
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2) Y a-t-il proportionnalité entre
l'énergie cinétique et la vitesse?
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Vitesse en m/s
Énergie en kJ

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COURS
I) Énergie de position
Au voisinage de la Terre, un objet situé en altitude possède de l’énergie de
position. Lorsqu’il perd de l’altitude , son énergie de position diminue.
II) Énergie cinétique
Un objet en mouvement possède une énergie appelée énergie cinétique.
L’énergie cinétique d’un solide en translation est proportionnelle à sa masse et au
carré de sa vitesse.
Ec = 1
2×
m × v ²
Ec est l’énergie cinétique et se mesure en joules (J)
m est la masse et se mesure en kilogramme (kg)
v est la vitesse et se mesure en mètre par seconde (m/s)
III) Énergie mécanique
Pour un objet, la somme de son énergie de position et de son énergie cinétique
constitue son énergie mécanique.