Au fur et à mesure que Mélanie descend la pente, l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique de mouvement Ainsi, kf pf ki pi E E E
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Exercices sur la conservation de l'énergie 1
Date : _______________ Nom : _____________________________________________________ Groupe : _____________ Résultat : ________ / 10Exercices sur la conservation de l'énergie
Module 3 : Des phénomènes mécaniques
Objectif terminal 6 : Énergie potentielle et énergie cinétique1. Anne Montminy : Voici une plongeuse qui s'élance à partir d'une hauteur de dix mètres.
________ / 5 Photo par Neil Hodge Photography (http://www.neilhodge.ca/) a) Quelle sera sa vitesse au moment d'atteindre l'eau, si on néglige la résistance de l'air?Réponse : ________________________________
b) De combien de temps dispose-t-elle pour effectuer des pirouettes entre le moment où elle saute et celui où elle touche l'eau?Réponse : ________________________________
2. Mélanie Turgeon : Cette jeune skieuse de Beauport s'est spécialisée dans la descente rapide
et le super-G. Supposons que Mélanie tente de descendre le plus rapidement possible une piste de 1365 m inclinée à 42° dont l'élévation au sommet est de 914 m. ________ / 5a) Quelle sera sa vitesse au bas de la pente si on néglige le frottement des skis sur la neige ainsi que
la résistance de l'air?Réponse : ________________________________
b) Combien de temps la descente durera-t-elle?Réponse : ________________________________
Exercices sur la conservation de l'énergie (Corrigé) 1Corrigé
Exercices sur la conservation de l'énergie
Module 3 : Des phénomènes mécaniques
Objectif terminal 6 : Énergie potentielle et énergie cinétique 1. a) Calculs :Puisqu'il y a conservation de l'énergie, la somme des énergies cinétiques et potentielles initiales
égale la somme des énergies finales :
kfpfkipiEEEE+=+
Puisque mghE
p = et 2 2 1 mvE k =, on a : 0= kiE parce que 0=
i v et 0= pfE parce que 0=
f h Donc, m/s 14 m 10m/s 8,922 2 2 2 1 2 2 1 f if fi fi kfpi v ghv vgh mvmgh EE Réponse : La vitesse d'Anne est donc de 14 m/s au moment où elle atteint l'eau de la piscine. b) Calculs : Nous avons ici un mouvement rectiligne avec accélération constante, due à la force gravitationnelle. Ainsi, on sait que : tavv if ∆+=, où la vitesse de départ (v i ) est nulle et l'accélération (a) est égale à l'accélération gravitationnelle terrestre (g).On a donc :
s 4,1 m/s 9,8 m/s 14 2 t g v t tgv f f Réponse : Anne a donc 1,4 seconde avant d'atteindre l'eau. 2. a) Calculs :Puisque l'on néglige tout frottement et toute résistance, nous aurons conservation de l'énergie.
On a donc, au départ, de l'énergie potentielle due à la hauteur de départ. Au fur et à mesure que
Mélanie descend la pente, l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique de mouvement.