Quels sont les paramètres qui influent sur l`énergie cinétique

Quels sont les paramètres qui influent sur l’énergie cinétique
d’un objet en translation ?
Précédemment, vous avez découvert que l’énergie mécanique d’un objet se décomposait en une énergie
de position, et une énergie de mouvement appelée énergie cinétique.
Dans cette activité, vous allez identifier les paramètres dont dépend l’énergie cinétique d’un objet
solide en translation (une voiture par exemple). Dans ce cas, la relation qui donne la valeur de
l’énergie cinétique Ec du solide est :
1
Ec = mv 2
2
où
– Ec est l’énergie cinétique en J
– m est la masse du solide en kg
– v est la vitesse du solide en m/s
1. D’après la relation précédente, de quels paramètres va dépendre la valeur de l’énergie cinétique ?
Effets des paramètres sur l’énergie cinétique
min
Vous allez maintenant étudier l’effet de ces paramètres sur la valeur de l’énergie cinétique.
• Ouvrez la feuille de calcul energie_cinetique.ods de votre répertoire de travail à l’aide du
logiciel OpenOffice.org Calc.
Influence du paramètre 1
• Insérez la formule pour pouvoir calculer l’énergie cinétique d’une camionnette que l’on remplit
de meubles. Cette camionnette roule à la vitesse de 50 km/h.
• Tracez la graphique montrant l’évolution de l’énergie cinétique en fonction de ce paramètre 1.
2. Que devient l’énergie cinétique quand la valeur du paramètre 1 double ?
Quand la masse de la camionnette double, l’énergie cinétique de la camionnette double aussi.
Influence du paramètre 2
• Insérez la formule pour pouvoir calculer l’énergie cinétique d’une camionnette vide (m = 1 × 103 kg).
Cette camionnette roule aux vitesses suivantes : 30 km/h, 50 km/h, 60 km/h, 90 km/h, et
130 km/h.
• Tracez la graphique montrant l’évolution de l’énergie cinétique en fonction de ce paramètre 2.
4. Que devient l’énergie cinétique quand la valeur du paramètre 2 double ?
Quand la vitesse de la camionnette double, l’énergie cinétique de la camionnette est multipliée
par 4.
5. Lors d’un arrêt brutal (par exemple lors d’un accident quand un véhicule en rencontre un autre),
l’énergie cinétique du véhicule diminue brutalement jusqu’à 0. Cette énergie ne disparaît pas,
elle est « utilisée » pour déformer le véhicule.
D’après cette information et votre étude du paramètre 2, expliquer pourquoi, il faut respecter scrupuleusement les limitations de vitesse.
Nous avons vu que l’énergie cinétique du véhicule augmentait plus fortement que la vitesse : si la
vitesse est multipliée par 2, l’énergie cinétique est multipliée par 4.
Ainsi, si l’on dépasse les limitations de vitesse de quelques kilomètres par heure, l’augmentation sur
l’énergie cinétique du véhicule sera tout de même importante. En cas d’accident, il y aura alors beaucoup d’énergie à dissiper en déformant le véhicule : le risque pour les passagers est plus important.