L’énergie et ses conversions

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L’énergie et ses conversions Chapitre I : étude de l’énergie au cours d’un mouvement 1 Programme de troisième  2 D’après vos connaissances… 3 Qui a raison ? 4 Energie au cours d’un mouvement 5 Activité 1 : expérimentale Chute libre et énergie 6 7 1. 110 ms 2. La distance augmente. 3. La boule B, lâchée de la plus grande hauteur, déforme le plus l’argile. 4. Comme les distances parcourues augmentent au cours de la chute, et ce pendant des intervalles de temps égaux, la vitesse des boules augmente au cours de la chute. La boule B a parcouru une plus grande distance juste avant l’impact, elle a donc la plus grande vitesse. 5. Avant d’être lâchées, les boules possèdent de l’énergie potentielle de position. Celle-ci diminue quand l’altitude diminue. 6. La boule B, qui a la plus grande vitesse, possède le plus d’énergie cinétique lors de l’impact. Activité 2 : tâche complexe La formule de l’énergie cinétique 8 9 Indice 1 Pourquoi les graphiques des figures 1 et 4 traduisentils une situation de proportionnalité ? Indice 2 Pourquoi l’énergie cinétique n’est-elle pas proportionnelle au carré de la masse (fig. 2) ? Indice 3 Le document 2 permet d’éliminer deux formules, lesquelles ? Bilan : énergie potentielle de position et énergie cinétique Activité 3 : documentaire L’énergie mécanique 11 12 1. L’énergie potentielle de position est plus importante en position 1. L’énergie cinétique est plus importante en position 5. 2. L’énergie potentielle de position est convertie en énergie cinétique. 3. L’altitude augmente et l’énergie potentielle de position augmente ; la vitesse diminue et l’énergie cinétique diminue. 4. L’énergie cinétique est convertie en énergie potentielle de position. 5. (6 b) ; (7 a) ; (8 d) ; (9 c) L’énergie mécanique se conserve. Activité 4 : tâche complexe Le saut à l’élastique 13 14 Indice 1 : Quelle est la vitesse maximale de chute donnée lors du saut à l’élastique (doc. 1) ? Exprime cette vitesse en m/s. Indice 2 : À quelle altitude la vitesse maximale estelle atteinte (doc. 1 et 2) ? Indice 3 : Quelle est l’énergie mécanique au point de départ du saut ? et juste avant que l’élastique ne se tende (doc. 3 et 4) ? Bilan : énergie mécanique 15 Activité 5 : documentaire Energie cinétique et sécurité routière 16 17 1. La température augmente. 2. La déformation des tubes. cinétique thermique 18 6. L’énergie cinétique est convertie en énergie de déformation. 5. Les occupants sont projetés vers l’avant. 7. Tous les dispositifs de sécurité se déforment pour convertir le maximum d’énergie cinétique, afin qu’elle ne soit pas transmise aux occupants. – Ceinture de sécurité : grâce au « limiteur d’effort », elle se détend au fur et à mesure que l’occupant est projeté vers l’avant. Elle permet de le retenir sans le blesser. – Airbag : coussin mou qui réceptionne la tête de l’occupant et évite qu’il se blesse en étant projeté sur le tableau de bord. – Structure du véhicule et carrosserie : ni trop rigide pour pouvoir se déformer, ni trop souple pour protéger les occupants. Le pare-choc se déforme pour absorber l’énergie cinétique. 8. L’énergie cinétique est convertie en énergie thermique lors d’un freinage et en énergie de déformation lors d’un choc.