Thème 1 : CONSTITUTION ET TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE 1ère – spé PC
LE BLOB JUMP
Objectif : Exploiter le principe de conservation de l’énergie dans une situation mettant en jeu différentes formes d’énergie.
CONTEXTE
https://www.youtube.com/watch?v=n8BX6v9k9CU
PROBLÉMATIQUE
Un enfant prend-il un risque à effectuer ce type de saut si c’est son père qui le propulse ? DOCUMENTS À DISPOSITION
Document 1 : Fonctionnement et précautions d’usage de la catapulte humaine (blob jump)
Le « Blob ballon » est un dispositif gonflable destiné à la propulsion de personnes, généralement en bord de lac. Pour faire fonctionner le dispositif, une ou plusieurs personnes doivent monter sur une plateforme et se jettent sur une extrémité du ballon provoquant une compression locale qui se traduit par une brutale dilatation de l’autre extrémité.
L’énergie mécanique récupérée par le ballon suite à ce saut est restituée à une personne située sur la partie du ballon qui se dilate, la propulsant violemment vers le haut.
Précautions de sécurité : Le blob jump est un sport extrême qui nécessite des précautions particulières. Le nombre et le poids des personnes positionnées sur la plateforme doit être sérieusement pris en compte afin de s’assurer que la personne propulsée ne dépasse pas une vitesse de propulsion de 45 km/h (risque cardiaque
important) et une hauteur maximale atteinte de 15 mètres (risque grave de dommages au moment de l’impact dans l’eau).
Document 2 :Éléments de connaissances:
Différentes formes d’énergie en mécanique Un objet en mouvement dans les airs possède deux formes d’énergie. L’une liée à sa vitesse et l’autre liée à sa hauteur par rapport au sol (pris comme référence).
On peut les définir de la façon suivante :
• L’énergie cinétique (Ec) d’un solide correspond à la moitié produit de sa masse par sa vitesse prise au carré.
• L’énergie potentielle de pesanteur (Epp) d’un solide correspond à son poids multiplié par la hauteur de son centre d’inertie par rapport à une référence (ex : le sol)
• On appelle « énergie mécanique (Em) » la somme des deux énergies précédentes.
• Ces trois énergies s’expriment en Joule (J) lorsque toutes les grandeurs utilisées pour les calculer sont exprimées dans le système international d’unités.
Document 3 - Données : mpère= 100 kg ; g = 10 N/kg ; menfant = 30 kg ; Surface du ballon : S = 28 m² ; Hauteur plateforme H = 10 m
