Activité expérimentale N°2 (P3 mécanique)





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date de publication13.02.2018
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Activité expérimentale N°2 (P3 mécanique)
1- Conversion de l’énergie cinétique et sécurité routière :f:\epscan\001\epson043.jpg

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Crash-test : le rôle des chercheurs de ce laboratoire est d’étudier des chocs pour créer des voitures « éponges à énergie ».

La température d’un disque de frein au carbone peut atteindre 250 °C et plus si c’est le freinage violent d’une formule 1.

L’orgue de Casadei (vitesse indiquée en km/h) est constitué de tubes placés côte à côte, qui ont été heurtés et déformés par le même projectile.
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1- Quelle sorte d’énergie possède un véhicule en mouvement ? ……………………………………………………………………………………………………………

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2- Que vois-tu apparaître sur la jante du pneu lorsque le véhicule freine ? ……………………………………………………………………………………

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3- Que se produit-il au niveau des disques de frein d’un véhicule au cours du freinage ? Que devient l’énergie cinétique acquise par ce véhicule lorsqu’on freine ? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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4- Que se produit-il au moment du choc de la voiture contre l’obstacle ? La conséquence est-elle la même pour des vitesses différentes ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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5- Quel est l’aspect d’un véhicule après un choc contre un obstacle ? Comparer les chocs de la voiture lancée à des vitesses différentes à l’aide de l’orgue de Casadei. ………………………………………………………………………………………………………………………………

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6- Que devient l’énergie cinétique acquise par un véhicule au moment d’un choc ? …………………………………………………………………………

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7- Pourquoi la vitesse est-elle dangereuse ? Quel autre paramètre est aussi dangereux ? Justifie. …………………………………………

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8- On dit que les voitures actuelles se comportent comme des « éponges à énergie ». Pourquoi ? Quel est l’intérêt de ces « éponges » ? Pourquoi est-il aussi important d’être ceinturé lors d’un choc ? ………………………………………………………………………………

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2- Conversion d’énergies pendant la chute libre et conservation de l’énergie mécanique : BD et expériences

1- Dans la première image de la BD, le petit personnage parle de « loi de la pesanteur ». A quelle interaction fait-il référence ? A quelle attraction est soumis l’objet ? Qui est responsable de cette attraction ? ………………………………………………

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2- Quelles sont les deux formes d’énergies citées dans la BD ? …………………………………………………………………………………………………………

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3- Quelle énergie diminue au cours de la chute dans la BD ? Justifie. ………………………………………………………………………………………………

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4- Quelle énergie augmente au cours de la chute dans la BD ? Justifie. ……………………………………………………………………………………………

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5- Lors de la chute d’un objet, y a-t-il une conversion d’énergie ? Si oui, dans quel sens s’effectue cette conversion ? ………

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Comparons chute libre

et sécurité routière
Un véhicule roulant à 120 km/h possède la même énergie cinétique que celle qu’il aurait en heurtant le sol après une chute du 20ème étage d’un immeuble. Pourquoi ? C’est ce que tu vas comprendre à travers les expériences suivantes.
e:\epscan\001\epson052.jpg f:\epscan\001\epson042.jpg

6- Au moment de l’impact, les boules A et B ont-elles la même énergie cinétique Ec ? Justifie. …………………………………………………

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7- Déduis-en si les boules A et B avaient la même énergie de position Ep (ou énergie potentielle de pesanteur). Justifie.

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8- Au moment de l’impact, les boules C et D ont-elles la même énergie cinétique Ec ? Justifie. ………………………………………………

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9- Déduis-en si les boules C et D avaient la même énergie de position Ep (ou énergie potentielle de pesanteur). Justifie.

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10- Coche les paramètres dont dépend l’énergie de position (ou énergie potentielle de pesanteur).

vitesse v □ masse m □ couleur c □ hauteur h □ forme f


11- Visualise l’animation « les montagnes russes » pour expliquer la conversion d’énergies pendant la chute libre. Définis une relation mathématique entre les énergies pour expliquer la conservation de l’énergie mécanique Em. ……………………………………………………

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BD sur la chute libre et les énergies

DE PESANTEUR OU ENERGIE DE POSI T ION

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