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3ème - cycle 4 - ENERGIE MECANIQUE

L'énergie et ses conversions / Collège Debussy / La Guerche-sur-l'Aubois
by

Olivier COSTE

on 19 August 2016

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Transcript of 3ème - cycle 4 - ENERGIE MECANIQUE

Em
altitude
convertie
en
Ec
Ep
Ec
Ep
Ep
Ep
Ep
Ec
Ec
Ec
Si on reprend la photo de départ...
I - ENERGIE CINETIQUE Ec
II - ENERGIE POTENTIELLE Ep
III - ENERGIE MECANIQUE Em
IV - LA CHUTE D'UN OBJET
1. Etude de documents
La chronophotographie
0 m
a) Rappeler la formule qui permet de calculer
une vitesse
v
, connaissant la distance
parcourue
d
et la durée
t
nécessaire pour
parcourir cette distance.
v
=
d
t
La distance
d
parcourue par la balle augmente.

Si
d
augmente et
t
reste constant, alors la vitesse
v
de la balle augmente au cours de la chute.

L'énergie potentielle Ep

de la balle diminue au cours de la chute.

Au cours de la chute, l'énergie potentielle Ep de la balle est peu à peu convertie en énergie cinétique Ec.
Au cours d'une chute, l'énergie
diminue et l'énergie augmente.

Au cours d'une chute, l'énergie
se conserve : l'énergie est peu
à peu convertie en énergie .
V - LES BARRAGES
HYDRAULIQUES

Les barrages hydrauliques permettent d'obtenir de l'énergie électrique.

Comment obtient-on cette énergie ?
Dans un barrage hydraulique, l'eau est retenue à une certaine au-dessus des turbines.

Par conséquent, l'eau dans le lac de retenue possède une énergie du fait de son altitude (A).

L'ouverture du barrage entraîne l'écoulement de l'eau dans la (B).

Au cours de sa chute, l'eau de l'énergie (car son altitude ) et de l'énergie (car sa vitesse ).

On considère que l'énergie de l'eau reste constante au cours de la chute : l'énergie de l'eau est donc peu à peu convertie en énergie .

La vitesse de l'eau permet la rotation des turbines (C) et le fonctionnement des alternateurs : de l'énergie est alors convertie en énergie .

L'eau est ensuite rejetée dans la et continue son chemin jusqu'à la mer.
ENERGIE
MECANIQUE

Un objet qui se déplace à une certaine
possède une énergie appelée
"
énergie cinétique
".

Plus la de l'objet est grande, plus
son énergie cinétique est .
Un objet possède une "
énergie potentielle
"
(liée à son ) au voisinage de la Terre.

Plus l'objet est placé haut, plus son énergie potentielle est .
Un objet possède une "
énergie mécanique
" qui est la somme de son énergie cinétique et de son énergie potentielle.
+
=
La chronophotographie est une technique permettant de superposer une série de photos prises rapidement et à intervalles de temps réguliers.
Photo : sciences-physiques.ac-dijon.fr
Photo : atoute.org
Photo : oh-regarde.blogspot.com
Le doc. 1 est le schéma de la chronophoto-graphie d'une
balle
lâchée en position 1 et
tombant en chute libre
.
Photo : www.ac-bordeaux.fr
Photo personnelle
L'altitude de la balle diminue au cours de la chute.
b) Comment la distance
d

parcourue par la balle entre
deux photos consécutives
varie-t-elle ?
Photo personnelle
Photo : 8-e.fr
Barrage
de
Bort les
Orgues
Barrage de Chastang
Photo : 4moulins.brestecoles.net
c) Sachant que la durée
t
entre deux photos
consécutives est constante, comment la
vitesse
v
de la balle varie-t-elle au cours
de la chute ?
1. Problème
(Corrèze / Cantal)
(Corrèze)
2. Schéma d'un barrage hydraulique
(vue en coupe)
Compléter la légende du schéma avec : turbine, altitude, lac de retenue, rivière, conduite forcée.
conduite forcée
altitude
turbine
rivière
lac de
retenue
d) Déduire de la question précédente
comment varie l'énergie cinétique
Ec
de la balle au cours de la chute.
L'énergie cinétique Ec de la balle augmente au cours de la chute.
Compléter le doc. 2 avec les termes
Ec
,
Ep
et
Em
de sorte que la conservation de l'énergie mécanique soit correctement illustrée.
h)
doc. 2
Em
Ep
Ep
Ep
Ep
Ep
Ec
Ec
Ec
Ec
Ec
Photo : www.ac-bordeaux.fr
Photos personnelles
Photo : album Panini "The Simpsons" - 2012
Voici deux photographies de barrages situés en France...
2. Conclusion
potentielle
cinétique
mécanique
potentielle
cinétique
3. Principe de fonctionnement
e) Comment l'altitude de la
balle varie-t-elle au cours
de la chute ?
f) Déduire de la question précédente
comment varie l'énergie potentielle
Ep
de la balle au cours de la chute.
g) On considère que l'énergie mécanique de la
balle reste constante au cours de la chute.
En quelle forme d'énergie l'énergie potentielle

Ep
de la balle est-elle peu à peu convertie au
cours de la chute ?
potentielle
perd
électrique
cinétique
potentielle
mécanique
gagne
diminue
cinétique
augmente
potentielle
Photo personnelle
Photo : www.ac-bordeaux.fr
Photo : 4moulins.brestecoles.net
cycle 4
ENERGIE
MECANIQUE

vitesse
vitesse
grande
altitude
grande
Em
Ec
Ep
hauteur
conduite forcée
mécanique
rivière
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