1ère S Thème : Lois et modèles TP rf14 Physique Conservation de l’énergie mécanique Chap. 16 Objectifs Connaître et utiliser l’ en translation et de l’ pesanteur d’un solid Exploiter un enregist pre or 4 Sni* to nextÇEge cinétique d’un solide alution de l’énergie cinétique, de l’énergie potentielle et de l’ nergie mécanique d’un système au cours d’un mouvement. • Lors d’un orage violent, on peut observer la formation de grêlons qui viennent frapper le sol en provoquant de nombreux dégâts. Pour comprendre ce phénomène, il faut comprendre que ces dégâts sont dus à l’énergie cinétique que ossèdent ces grêlons.
Comment évolue ‘énergie d’un objet en chute dans un fluide ? Définitions • L’énergie cinétique, en joules O), de la balle à l’instant t, notée Ec, est définie par m représente la masse de la balle (en kg) m v la valeur de sa vitesse (en m. s-l)à l’instant t. N. kg-l). On choisit ici : Epp = O pour z = O (altitude de référence des énergies potentielles de pesanteur). • L’énergie mécanique, en joules O), de la balle dans le champ de pesanteur terrestre est définie par : EM = EC + Epp l. Etude du mouvement de chute libre
Protocole expérimental • On souhaite étudier les diverses formes d’énergie que possède une balle de masse m = 45 g, lâchée verticalement. La vidéo se nomme chute libre. • Suivre le protocole de la feuille acquisition du mouvement pour obtenir les mesures de t, x et y. Calculs préliminaires Calcul des vitesses instantanées Aller dans Grandeurs, onglet Expressions. Définir la composante horizontale de la vitesse vx, de la composante verticale de la vitesse vy et la norme v de la vitesse grâce aux expressions ci-contre. Toutes ces grandeurs sont en m/s.
Cliquer sur Mise à jour et vérifier que dans ronglet Tableau les 3 variables apparaissent. Calcul de l’énergie cinétique EC Cliquer sur l’onglet Paramètres. Cliquer sur l’icône Y+ . Les paramètres expérimentaux sont m (en kg) et g (en N/kg). Entrer leur valeur respective (avec g = 9,81 N/kg à Rennes). Cliquer sur l’onglet Tableau. Ensuite, faire calculer Y+ l’énergie cinétique EC (en J) avec l’expression 1/2 * vA2. Calcul de l’énergie potentielle de pesanteur Epp. L’origine du repère est définie comme énergie potentielle de pesanteur de référence Epp(sol) = PAG » OF d
