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Devoir Maison de physique-chimie : l'énergie mécanique
hauteur par rapport au sol Attirée par la Terre du fait de la force de gravité,
elle se met en mouvement et tombe
verticalement vers le sol. Un élève veut
verifier
la conservation de l'énergie lors de la chute libre de cette bille (On
considère qu'il n'y a
pas de frottements de Fairs
Pour cela:
La formule
prend en compte rénergie de position de formule E, mxgxh (m
est la masse de l'objet, h est l'altitude de la bille par rapport au sol,
et g est une constante qui vaut 9.8 1kg.m)
observe que la bille se met en mouvement; elle acquiert une
énergie dite cinétique dont la relation est E, 0.5xmxV
sait que l'énergie s'est transformée entre l'instant initial A et
Finstant final (ici G)
Dans la chronophotographie, il se passe 25ms entre chaque photo.
-
Comment cet élève doit s'y prendre et
? Quels mesures et calculs doit réaliser
pour
vérifier la conservation de l'énergie
lors de la chute de cette bille?
(vitesse moyenne) n'est pas applicable pour déterminer la vitesse en
un point d'un mouvement accéléré. On admettra ici que l'on peut avoir une bonne
approximation de la vitesse en un point (dite vitesse instantanée) en prenant la distance
entre le point suivant et le point précédent et en la divisant par le temps écoulé. Par
exemple, la vitesse au point B est égale à la distance entre A et C (ici environ 2.2cm, soit
0.022m), divisée par la durée écoulée entre A et C, c'est à dire 0.025x2 = 0.05s.
Répondre aux questions suivantes :
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Respectez les uns
1. Au cours de la chute, en quelle forme d'énergie se transforme l'énergie de position que possède la bille
2. En utilisant l'encadré ci-dessus, calculer la vitesse V (en m/s) de la bille aux positions B, C, D E, et F
initialement (au point A)?
3. Calculer l'énergie cinétique aux points B, C, D, E et F. On rappelle que Ec=
my²
5. Tracer sur un même graphe en trois couleurs différentes les deux énergies rencontrées et leur somme E
4. Calculer l'énergie de position E, par rapport au sol acquise par la bille en ces points.
(E=E+E) en fonction de la hauteur h de la chute.
6. Quelles informations vous donne votre graphe sur les transformations des énergies entre elles?
7. Peut-on dire que l'énergie mécanique se conserve au cours de cette chute?
