DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES n° 2 (3 pts)

Nom :.………………… DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES n° 2
Classe :……………….....
Compétences évaluées : I.31d : Calculer I.41b : Transformations d'énergie
SCCCC
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I. (3 pts) a) (1 pt) En quelle unité s'exprime une énergie cinétique ? L'énergie cinétique s'exprime en joule J).
b) (1 pt) En quelle unité s'exprime une masse ? La masse s'exprime en kilogramme (kg).
c) (1 pt) Quelle est l'unité légale de vitesse ? L'unité de vitesse est le mètre par seconde (m/s).
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I. (10 pts) Une moto et son passager ont une masse totale de 180 kg. Elle roule à la vitesse de 50 km/h.
1) (2 pts) Calculez sa vitesse en m/s. 50 km/h = 50 000 m / 3600 s = 13,8 m/s.
2) (2 pts) Donnez la formule qui permet de calculer l'énergie cinétique. E
C
= 1/2 x m x V
2
.
3) (2 pts) L'énergie cinétique est-elle ou n'est-elle pas proportionnelle à la masse du véhicule et pourquoi ?
L'énergie cinétique est proportionnelle à la masse car quand la masse double, l'énergie cinétique double aussi.
4) (2 pts) L'énergie cinétique est-elle ou n'est-elle pas proportionnelle à la vitesse du véhicule et pourquoi ?
L'énergie cinétique n'est pas proportionnelle à la vitesse car quand la vitesse double, l'énergie cinétique est
multipliée par 4.
5) (2 pts) Calculez l'énergie cinétique du scooter et de son passager.
E
C
= 1/2 x m x V
2
= 1/2 x 180 x 13,8
2
= 17140 J
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II. (7 pts) Une voiture de masse 1,1 tonne , située à 800 m d'altitude, roule à une vitesse de 61,2 km/h.
m = 1,1 t = 1100 kg et V = 61200 m / 3600 s = 17 m/s.
1) (3 pts) Déterminer l'énergie potentielle de la voiture.
E
P
= m x g x h = 1100 x 10 x 800 = 8800000 J
2) (3 pts) Calculer l'énergie cinétique de cette automobile.
E
C
= 1/2 x m x V
2
= 1/2 x 1100 x 17
2
= 158950 J
3) (1 pt) Calculer l'énergie mécanique.
E
m
= E
c
+ E
p
= 8800000 + 158950 = 8958950 J.
(Rappel : E
P
= m x g x h avec g = 10 N/kg)