II / La chute d'un objet : question d'énergie.
A) Activité 3 : étude de documents vidéos.
https://www.youtube.com/watch?v=oAfExqPCzmQ
https://youtu.be/u5FDGI-zP1Q
Le graphique correspondant à la chute d'un objet est le 3 - Em est constant, Ec augmente et Ep diminue.
B) Application : Le barrage hydroélectrique.
Décrit le principe du barrage en utilisant les notions d'énergie de position et énergie cinétique.
Tu peux finir en évoquant l'énergie électrique.
C) Conclusion :
Lorsque l'on éloigne un objet du sol, son énergie de position _ augmente _ Lorsque l'objet descend, son énergie de position _ _ diminue _ _.
DONC : L'énergie de _ position _ _ dépend de la _ hauteur _ _ de l'objet.
Parallèlement, si l'objet descend, c'est son énergie cinétique qui _ augmente _ (ainsi que sa _ vitesse _ ).
DONC : L'énergie _ _ cinétique_ _ est liée à la _ vitesse _ _ acquise par l'objet
Lors de la chute d'un objet :
1. Il y a conversion de _ l'énergie de position _ _ _ en _ _ énergie cinétique _ _.
2. L'énergie mécanique (somme de _ Ep _ _ et de _ _ _ _ _ _ Ec _ _ _ _ _) se conserve
lié à la vitesse lié à la hauteur
Lors de l'ouverture de la vanne, l'eau en hauteur possède une énergie de position qui se transforme en énergie cinétique lors de la chute.
La turbine (associée à
l'alternateur) convertissent cette énergie en énergie électrique .
mécanique cinétique
de position
Em Ec Ep
l'énergie mécanique
III / L'énergie cinétique, une énergie de vitesse.
A) Activité 4 : étude de document vidéo.
https://www.youtube.com/watch?v=YWsZ7-m5Qvk B) Conclusion :
A cause du carré sur la vitesse (v²),
- si la vitesse d'une voiture est doublée, son énergie cinétique sera multipliée par 4 (2²) - si la vitesse d'une voiture est triplée, son énergie cinétique sera multipliée par 9 (3²)
Donc une voiture roulant à 30 km/h aura une distance de freinage 9 fois plus courte que la même voiture roulant à 90 km/h.
C) Application :
Exemple 1 : Calcul de Ec
Arthur marche à 4m/s, il a une masse de 60 kg. Quelle est son énergie cinétique?
Exemple 2 : Calcul de v
Lors du record du service le plus rapide au tennis d'une balle de 58g, celle ci possédait une énergie de 154 J. Calcule grâce à la formule ci dessus la vitesse de la balle en m/s, puis convertie là en km/h.
Exemple 3 : Calcul de m
Une voiture électrique qui roule à 100 km/h possède une énergie cinétique de 600 kJ. Après avoir converti t les données de l'énoncé dans les bonnes unités, calcule la masse de cette voiture.
m =
masse vitesse
Ec = x m x v² = x 60 kg x 4m/s² = 480 J réponse B)
V =
=
= 73 m/s
réponse B)v= 73 m/s x 3,6 = 263 km/h
m =
=
=
1552 kg réponse C)(v = 100
km/h/3,6 = 27,8
m/s)
= 73 m/s réponse B)
Exercices bilan de ces deux parties
Exo1 : corrigé
Exo2 : à corriger
Sur le grand huit, d'un parc d'attraction, un wagon de 150 kg arrive au sommet d'une côte.
Quand il atteint son altitude maximale, son énergie potentielle est de 20 kJ.
Avant de s'élancer dans la descente (le bas de la descente se situe au niveau du sol), le wagon s'arrête.
1. Indiquer la valeur de l'énergie cinétique quand le wagon atteint son altitude maximale.
2. Indiquer la valeur de n'énergie cinétique au bas de la descente avant de remonter à nouveau
3. Déterminer la vitesse maximale atteinte par le wagon en m/s 4. Convertir en km/h
