1S-CH14 Mise en Mouvement-Energie cinétique (Ec) et Energie Potentielle de pesanteur (Epp) Réservoirs d’énergie de Demain

1S-CH14 Mise en Mouvement-Energie cinétique (Ec) et Energie Potentielle de pesanteur (Epp)

Réservoirs d’énergie de Demain - Associer une variation d'énergie cinétique au travail d'une force ou d'un couple.

- Analyser des variations de vitesse en termes d’échanges entre énergie cinétique et énergie potentielle.

- Exprimer et utiliser l’énergie mécanique d’un solide en mouvement.

Document 1 Rappel des différentes énergies Energie cinétique Ec

L’énergie cinétique du système a pour expression :

Avec Ec énergie cinétique en joules (J) ; m masse du système en kilogrammes (kg) et v vitesse en m.s^-1. Energie potentielle de pesanteur Epp

L’énergie potentielle de pesanteur est l'énergie que possède un corps du fait de sa position dans un champ de pesanteur. Nous verrons dans ce TP les facteurs influençant celle-ci.

Comme pour toute énergie, son unité dans le Système international est le joule (J).

Energie mécanique Em

L’énergie mécanique Em d’un système est égale à la somme des énergies cinétique et potentielle : Em = EC + EP

Document 2 Conservation de l’énergie

Si les frottements peuvent être négligés, il y a conservation de l’énergie mécanique. On dit que la (les) force(s) s’exerçant sur le système est (sont) conservative(s).

S’il y a des frottements, l’énergie ne se conserve pas. Il y a alors au moins une force qui est non conservative.

Expérience

On dispose de différents poinçons que l’on lâche de différentes hauteurs Hypothèse :

 La chute du poinçon a lieu sans frottement.

 L’enfoncement du poinçon dans le sable est proportionnel à l’Energie cinétique de celui-ci au moment du choc.

Q1 : Quel type d’énergie possède le poinçon lorsque celui-ci est en hauteur.

Q2 : Que se passe-t-il lors de la chute ?

Facteurs Influençant l’énergie potentielle de pesanteur

Principe :

 Influence de la Masse :

Proposer un protocole permettant de mettre en évidence l’influence de la masse sur Epp

Poinçon 1 Poinçon 2

1^er essai 2^ème essai 3^ème essai 1^er essai 2^ème essai 3^ème essai

Hauteur Visible (en cm)

Hauteur ensablée

(en cm)

Moyenne ensablée

(en cm)

Conclusion

 Influence de la hauteur :

Proposer un protocole permettant de mettre en évidence l’influence de la hauteur sur Epp

hauteur 30 cm hauteur 60 cm hauteur 90 cm

1^er essai

2^ème essai

3^ème essai

1^er essai

2^ème essai

3^ème essai

1^er essai

2^ème essai

3^ème essai

Hauteur Visible (en cm)

Hauteur ensablée

(en cm)

Moyenne ensablée

(en cm)

Conclusion

Choisissez une relation pouvant correspondre à l’expression de l’ Energie potentielle de pesanteur

Epp =

Epp =

Epp = m x g Epp = m

g

h Epp =