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Energie mécanique

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Objectifs du chapitre

Reconnaitre l'énergie cinétique

Calculer une énergie cinétique

Reconnaitre l'énergie potentielle de pesanteur

Calculer une énergie potentielle de pesanteur

Connaitre la notion de conservation d'énergie

Calculer une énergie mécanique

Organize the plan around a topic or concept that you want to teach in a specific timeframe (usually short). It needs to make sense on its own and have the aim of helping students acquire the knowledge.

Set learning objectives or outcomes. What new skills or abilities will students have when they finish this unit?

Plan and select the content and think about the strategies, processes, and skills you want to put into practice with your students to achieve the objectives you've set.

Divide your plan into stages or steps. We're suggesting the most common ones but you can expand on them and/or change their names.

Move from the simple to the more complicated. Learning should be gradual and progressive. Start from where students are and what they already know. Link the activities with a meaningful common thread. Each activity should be a rung on the ladder, allowing them to progress in their learning.

Move from the simple to the more complicated. Learning should be gradual and progressive. Start from where students are and what they already know. Link the activities with a meaningful common thread. Each activity should be a rung on the ladder, allowing them to progress in their learning.

Energie cinétique

Energie potentielle de pesanteur

Energie mécanique

Petit jeu

Vidéos

Energie cinétique

1

Ces 2 animaux vont à 50 km/h et vous foncent dessus

Lequel fera le plus de dégats?

Energie cinétique

Suite

Effectivement, le rhinocéros fera plus de dégats


Energie cinétique

Pourquoi cela?

L'énergie cinétique se définit comme étant l'énergie que possède un corps en raison de son mouvement.

Suite

Orgue de Casadei

Energie cinétique

On comprend donc que plus un corps est lourd et/ou va vite et plus les dégats vont être important

Pour visualiser la déformation lors d'un accident, Casadei a projeté des tubes d'acier contre un mur à différentes vitesses

Casadei est un ingénieur qui travaillait chez Renault sur la sécurité routière

Vitesse des tubes (en km/h)

A 90 km/h, presque tout le tube se retrouve comprimé

On se teste?

Energie cinétique

62500 J

9660,5J

4830 J

Energie cinétique

A vos calculatrices:

D’après la sécurité routière:
« sans ceinture de sécurité, le choc d’une voiture roulant à 50 km/h équivaut à une chute du 4ème étage d’un immeuble (soit d’une hauteur de 10 mètres environ) »

Si le passager de la voiture pèse 50kg, quelle est son énergie cinétique?

bravo

Je retente

Je retente

Je retente

Attention
  • il faut mettre la vitesse en m/s
  • il faut mettre la vitesse au carré

Energie potentielle de pesanteur

2

Une boule de bowling pèse entre 6 et 7 kg

EPP

Quelle situation fera le plus de dégats?

10 cm

1 m

Plus l'objet est haut et plus son énergie sera élevée, cela car:

"L'énergie potentielle de pesanteur (EPP) est l'énergie que possède un corps du fait de sa position dans un champ de pesanteur."

EPP

E = m x g x h

Energie en joule (J)

masse en kilogramme (kg)

intensité de pesanteur (c'est une constante)

sur Terre, g = 9,8 N/kg

hauteur en mètre (m)

4450 J

4900 J

24500 J

EPP

A vos calculatrices:

D’après la sécurité routière:
« sans ceinture de sécurité, le choc d’une voiture roulant à 50 km/h équivaut à une chute du 4ème étage d’un immeuble (soit d’une hauteur de 10 mètres environ) »

Si la personne pèse 50kg, quelle est son énergie potentielle de pesanteur?

E = m x g x h

Energie en joule (J)

masse en kilogramme (kg)

intensité de pesanteur (c'est une constante)

sur Terre, g = 9,8 N/kg

hauteur en mètre (m)

EPP

Bien joué


« sans ceinture de sécurité, le choc d’une voiture roulant à 50 km/h équivaut à une chute du 4ème étage d’un immeuble (soit d’une hauteur de 10 mètres environ) »

Le calcul de l'énergie cinétique avait donné 4830 J

le calcul de l'énergie potentiel de pesanteur est bien 4900 J

Que penses tu de la phrase de la sécurité routière?

C'est pas la même chose

On peut considérer qu'ils ont raison

Les valeurs sont différentes (4900 J et 4830 J) mais en réalité leur différence de 70 J est très faible par rapport aux valeurs calculées (cela représente moins de 1,5%)

On peut donc en conclure que les valeurs sont proches

Attention aux unités et vérifie ton calcul

EPP

E = m x g x h

Energie en joule (J)

masse en kilogramme (kg)

intensité de pesanteur (c'est une constante)

sur Terre, g = 9,8 N/kg

hauteur en mètre (m)

Je retente

Energie mécanique

3

Pour visualiser l'énergie mécanique, imaginons une skateuse sur une rampe à différentes positions (1, 2, 3, 4 et 5)

Energie mécanique

1

2

3

4

5

La skateuse est immobile (Ec = 0)

et se trouve en hauteur (Epp au max)


La skateuse accélère (Ec augmente)

et va de plus en plus bas (Epp diminue)

La skateuse va au plus vite (Ec au max)

et se trouve en bas (Epp=0)

La skateuse ralentie (Ec diminue)

et remonte (Epp augmente)

La skateuse est immobile (Ec = 0)

et se trouve en hauteur (Epp au max)

L'énergie mécanique se conserve toujours et est la somme des 2 autres:

Energie mécanique

1

2

3

4

5

La skateuse est immobile (Ec = 0)

et se trouve en hauteur (Epp au max)

La skateuse accélère (Ec augmente)

et va de plus en plus bas (Epp diminue)

La skateuse va au plus vite (Ec au max)

et se trouve en bas (Epp=0)

La skateuse ralentie (Ec diminue)

et remonte (Epp augmente)

La skateuse est immobile (Ec = 0)

et se trouve en hauteur (Epp au max)

On peut représenter l'énergie sous cette forme de barre dont la longueur reste la même (puisque l'énergie mécanique ne change pas) mais la proportion des Ec et Ep change

A toi de jouer:

Energie mécanique

Par rapport à la situation de la skateuse, retrouve la couleur de chacune des courbes

FAUX

FAUX

Bien joué !

L'énergie cinétique (la vitesse) est nulle au début de la descente puis augmente au fur et à mesure avant d'être à son maximum tout en bas de la rampe. Ensuite elle diminue tout au long de la montée.

Bien joué !

L'énergie potentielle de pesanteur est importante au début de la descente puis diminue au fur et à mesure avant d'être nulle tout en bas de la rampe. Ensuite elle augmente tout au long de la montée.

FAUX

FAUX

FAUX

Bien joué !

L'énergie mécanique valant la somme de Ec et Ep, elle reste stable tout au long de cet exemple.

FAUX

l'énergie cinétique

Vidéos

l'énergie potentielle de pesanteur

l'énergie mécanique

Menu

Go!

Petit jeu

J'y comprends
rien

"Ne pourra sortir de cette salle que celui qui aura trouvé le code à 3 chiffres... "

Vraiment bizarre ce prof

Un tableau effacé sur lequel on devine:


"Ec Ep Em"


Une balle pèse 200g.

Sa vitesse est de 5,5m/s.

Sa hauteur est de 2,04m.

g = 9,8 N/kg

Les chercheurs célèbres...

La porte ne s'ouvre pas

Enfin sorti