6. Energie et Chocs Manip 1

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Physique générale Session Manip #6

1ère année Premier Semestre

6. Energie et Chocs Manip 1

– Objectifs : Evaluer les forces de frottement sur un objet en mouvement.

– Utiliser les résultats de la mesure du mouvement d’un objet libre sur une table horizontale.

Figure 1 – Mouvement d’un objet libre sur une table horizontale. L’échelle des distances est 1 : 4 et l’intervalle de temps entre deux points est 0,067 s. La masse du chariot est de 73 g.

(a) Déterminer la vitesse aux points A et B de la trajectoire présentée sur la figure 1 et calculer : – l’accélération moyenne entre ces deux points, et la force correspondante.

– la différence d’énergie cinétique entre ces deux points, et en déduire la force moyenne appliquée au système.

(b) Comparer l’intensité de la force de frottement trouvées avec ces deux méthodes.

Manip 2

– Objectifs : Illustrer le transfert de l’énergie potentielle en énergie cinétique.

– Utiliser les résultats de la mesure du mouvement d’un objet accéléré par un poids attaché à une poulie (TP-1, Mouvement uniformément Accéléré).

Figure 2 – Mouvement d’un objet accéléré. L’échelle des distances est 1 : 7,75 et l’intervalle de temps entre deux points est 0,067 s. La masse du chariot est de 53 g et la masse du poids suspendu est de 10 g.

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(a) Mesurer la vitesse en deux points différents de la trajectoire présentée sur la figure 2, ainsi que la distance ∆xentre ces deux points.

(b) Connaissant la masse totale en mouvement (masse du chariot + masse du poids), calculer l’énergie cinétique (1

2(M+m)v²) aux deux points.

(c) Calculer la différence d’énergie potentielle du poids quand il est descendu d’une distanceh (= ∆x).

(d) Comparer les différences d’énergie potentielle et d’énergie cinétique.

Manip 3

– Objectifs : Tester la conservation de l’énergie cinétique dans les chocs.

– Utiliser la table à coussin d’air pour enregistrer les conditions précédant et suivant des chocs élastiques et des chocs mous.

Figure 3 – Mouvement de deux chariots lors d’un choc élas- tique. L’échelle des distances est 1 : 8.7 et l’intervalle de temps entre deux points est 0,067 s.

(a) Mesurer les vecteurs vitesses des chariots avant et après un choc élastique (figure 3).

(b) Mesurer les vecteurs vitesses des chariots avant et après un choc mou (figure 4).

(c) Calculer les énergies cinétiques Ecin avant et après les chocs (La masse des chariots est de 33 g).

(d) Déterminer dans quelles conditions l’énergie cinétique est conservée.

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Figure 4 – Mouvement de deux chariots lors d’un choc mou.

Les chariots sont entourés de velcro. L’échelle des distances est 1 : 5 et l’intervalle de temps entre deux points est 0,067 s.

Manip 4

– Objectif : Tester la conservation de la quantité de mouvement dans les chocs.

Reprendre la marche à suivre de la manip 3 en considérant la quantité de mouvement au lieu de l’énergie cinétique.

Choc pconservée Ecinconservée mou oui / non oui / non élastique oui / non oui / non

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