Sc. physiques – Clg Gounod – 3eme – Partie B - Chap 1 Energie au cours d’un mouvement 1

Chapitre 1

L’énergie au cours d’un mouvement

C’est quoi l’énergie ?

Regarde cette vidéo pour obtenir une réponse complète à cette question très simple : https://www.webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/288-c-est-quoi-l-energie L’énergie est une grandeur que l’on peut mesurer, quelle est son unité ? _____________________ Complète le tableau ci-dessous : Les formes d’énergies :

Forme Thermique Rayonnement Electrique

Description

Toute énergie provenant du mouvement d’un objet ou de sa position

Toute énergie contenue dans la matière pouvant être libérée lors d’une combustion

Toute énergie contenue dans le noyau des atomes, libérée lors d’une réaction nucléaire

Toute énergie transférée par le rayonnement d’un corps

Exemples

Energie cinétique, énergie potentielle de pesanteur

Le bois, le charbon, le pétrole le gaz, les aliments

L’uranium, le polonium …

Piles, batteries …

Application Eolienne, barrage hydraulique …

La géothermie, le solaire thermique …

Panneaux photovoltaïques …

I. Qu’est-ce que l’énergie mécanique ?

Regarde la vidéo « des chocs pleins d’énergie :

https://www.webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/283-des-chocs-pleins-d-energie Un objet en mouvement possède donc une énergie liée à sa vitesse, c’est ___________________

1. L’énergie cinétique

- Comme tu l’as vu dans la vidéo (la partie avec les tubes déformés), si la vitesse double, l’énergie cinétique est _______________________________, ce qui signifie que pour calculer l’énergie cinétique, on utilise la vitesse de l’objet ______________________ - si tu reçois deux projectiles qui ont la même vitesse, c’est celui qui a la masse la plus importante qui sera le plus douloureux, car c’est celui qui a la plus grande énergie cinétique. L’énergie cinétique dépend donc de ________________ Détermine l’expression mathématique qui permet de calculer l’énergie cinétique :

https://www.webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/124-3eme-l-energie-cinetique Donc, un objet de masse m en mouvement possède une énergie cinétique notée Ec qui a pour expression : Entraine-toi à faire des calculs d’énergies cinétique, fais bien attention aux unités :

https://www.webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/295-calcule-l-energie-cinetique Pour calculer l’énergie cinétique, l’unité de la masse est ________________, et l’unité de la vitesse est ___________________________. Vérifie que tu es à l’aise avec l’énergie cinétique : https://edu.tactileo.fr/go?code=HDMF

Energie cinétique en Joules (J) Masse de l’objet

en kilogrammes (kg)

Vitesse de l’objet en mètre par seconde (m/s)

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2. L’énergie potentielle ou de position

De quoi dépend cette nouvelle énergie ? Deux vidéos pour tout comprendre : https://youtu.be/CNxt_XYWB9g et https://youtu.be/7_qBrrZjNS8 Puisqu’autour de nous, tout objet qui possède une masse est attiré par la Terre, plus cet objet peut tomber de haut, plus il pourra accélérer dans sa chute, et accumuler de l’énergie cinétique. C’est donc qu’en s’élevant, cet objet prend de l’énergie appelée ________________________________, liée à sa hauteur (donc sa position), et cette énergie dépend également de sa masse. On a : Remarque : Il faut choisir une altitude « zéro » (en général celle du sol), pour déterminer la hauteur de l’objet. L’intensité de la pesante vaut : g = 9,8 N/kg sur Terre.

3. L’énergie mécanique

Regarde la vidéo : https://webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/282-energies-de-position-cinetique-et-mecanique Comme tu l’as compris, lors d’un mouvement sans frottement, comme une chute libre par exemple, l’énergie de position se transforme complètement en énergie cinétique, cela signifie que cet objet possède une énergie les regroupe toutes les deux, appelée ______________________________. On a : Vérifie que cette relation est vraie dans les montagnes russes : https://webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/123-3eme-les-montagnes-russes-et-l-energie

II. Pourquoi la vitesse est-elle dangereuse?

1. La vitesse

La vitesse est définie par la relation : Il faut multiplier ou diviser par 3,6 pour passer de km/h à m/s, prouve-le :

Aide : utilise la formule de la vitesse, pour 1 km/h, et exprime la distance en mètre et la durée en secondes.

Bilan :

Quelques exemples de vitesses :

Escargot

Usain Bolt, homme le plus rapide du monde

Guépard

TGV (comme le faucon pèlerin)

Bugatti Chiron, voiture la plus rapide du monde

Vitesse du son dans l’air

Vitesse de la lumière

Energie potentielle en Joules (J) Masse de l’objet

en kilogrammes (kg)

Hauteur de l’objet en mètre (m)

Intensité de la pesanteur en Newton par kilogrammes (N/kg)

Energie mécanique en Joules (J) Energie de position

en Joules (J) Energie cinétique

en Joules (J)

Vitesse en mètre par seconde

(m/s)

Durée en seconde (s)

Distance en mètre (m)

km/h m/s

÷ 3,6

× 3,6

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2. Comment adapter sa vitesse sur la route ?

Activité informatique, Moduloroute :

https://webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/58-securite-moduloroute Regarde les modules « Distance d’arrêt », « Adhérence » et « Temps de réaction », puis fais le bilan sur cette activité. Pour s’arrêter lorsqu’un obstacle surgit sur la route, on parcourt une distance appelée _____________________ :

- La distance d’arrêt La distance d’arrêt est la somme de la distance de réaction et de la distance de freinage :

- La distance de réaction Durant le temps de réaction, la voiture parcoure la distance de réaction (DR). Celle-ci dépend de __________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________

- La distance de freinage La distance de freinage (DF) dépend de __________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Activité vidéo : CPS La sécurité routière

https://www.webphysiquechimie.fr/3eme/partie-c-l-energie-et-ses-conversions/chap-1-l-energie-au-cours-d-un-mouvement/item/297-cps-la-securite-routiere

Bilan du chapitre

Vérifie que tu as compris ce chapitre : https://edu.tactileo.fr/go?code=DEF0

Voir : http://webphysiquechimie.fr et votre manuel p 343 à 356 ☺

Je dois connaître :

Je dois être capable de :

Exercices

Distance d’arrêt Distance de réaction

Distance de freinage