TP : Echelle des longueurs dans l`univers

Nom : Classe : 3ème J
Prénom : Groupe :
Contrôle 5; Energie et sécurité routière (1h)
(sujet à rendre avec la copie, calculatrice autorisée, une attention particulière sera donnée à la rédaction)
Exercice 1 : Questions de cours (/4) :
Il peut y avoir plusieurs bonnes réponses par question. Elle sont à noter sur votre copie. Aucune justification n’est demandée.
Exercice 2 : Energie cinétique du TGV (/5) :
Le record de vitesse du TGV est de 574,8 km/h. Le TGV à une masse de 400 tonnes.
Question 1 : Rappeler la formule qui permet de calculer l’énergie cinétique
Question 2 : Quels sont les noms et les unités de chaque grandeur ?
Question 3 : Convertir la vitesse en m/s
Question 4 : Convertir la masse en kg
Question 5 : Calculer l’énergie cinétique de ce TGV. Donner le résultat en GJ (1 GJ =109 J)
Exercice 3 : Navette spatiale (/5) :
Pour construire la station spatiale internationale (ISS), il est nécessaire d’utiliser une navette spatiale qui y achemine les
astronautes et le matériel.
Lorsqu’une navette spatiale retourne sur Terre, elle doit ralentir d’une vitesse initiale de 7 km/s environ à une vitesse finale à
l’atterrissage de 0,05 km/s : les couches de l’atmosphère freinent la navette.
Question 1 : Quelle énergie la navette possède-t-elle du fait de son mouvement ?
La masse totale d’une navette américaine pour un voyage est de 113 tonnes.
Question 2 : Déterminer la valeur de l’énergie cinétique de la navette lorsqu’elle est en orbite autour de la Terre.
Question 3 : Déterminer la valeur de l’énergie cinétique de la navette au cours de son atterrissage.
Question 4 : Sous quelle forme est convertie l’énergie cinétique perdue du fait du freinage ?
Question 5 : Expliquer la nécessité de mettre des tuiles réfractaires (à la chaleur) sur le flanc de la navette.
Exercice 4 : Le chevreuil (/6) :
Pierre roule sur une route départementale à 90 km/h. Tout à coup, il aperçoit un chevreuil situé à 150 m. Pierre parcourt
encore 60 m avant d’appuyer sur le frein.
Le tableau indique les distances de freinage pour différentes vitesses.
Vitesse en km/h
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Distance de
freinage en m
5
10
16
20
31
40
52
65
78
Question 1 : Que vaut la distance de réaction ? Justifier.
Question 2 : Calculer son temps de réaction tR après avoir donné la formule correspondante (en fonction de la vitesse et de DR).
Commenter.
Question 3 : Quelle est la distance de freinage du véhicule que conduit Pierre ?
Question 4 : Pierre s’arrêtera-t-il avant de percuter le chevreuil ?
Question 5 : En prenant le temps de réaction tR de la question 2, calculer la distance de réaction à 110 km/h.
Question 6 : A cette vitesse, Pierre s’arrêterait-t-il avant de percuter le chevreuil ?
A
B
C
D
Question 1 : La vitesse d’un objet s’exprime par :
v = d / t
Ec = ½ m v²
Ec = ½ (m v)²
DR = v tR
Question 2 : La distance de freinage correspond à :
DF = DA + v
DF = DA - DR
DF = v tR
DF = v tF
Question 3 : L’énergie cinétique d’un véhicule peut
se transformer en énergie :
thermique
électrique
atomique
de déformation