Bonjour,
Pour notre TPE, notre professeur nous a donné un exercice sur la conservation de l'énergie pour nous aider. Mais on bloque sur cet exercice, on a déjà fait une partie mais on ne sait pas si c'est bon.
Exercice : Une nacelle de parc d'attraction est lâchée, sans vitesse initiale, de la position notée 1 sur le circuit schématisé ci-après. Son énergie mécanique se conserve tout au long du mouvement. La position de plus basse altitude est choisie comme référence des énergie potentielles de pesanteur.
1) Indiquer les différentes formes d'énergies que possède la nacelle dans les positions 1,2,3,4,5 et 6.
2) Décrire les transformations d'énergie qui ont lieu entre les positions successives de la nacelle.
3) Pour quelle positon la valeur de la vitesse de la nacelle sera-est-elle la plus grande ?
Nos réponses :
1. Énergie potentielle : 1, 4 et 6
Énergie cinétique : 2,3 et 5
2. Lorsque l'énergie cinétique est minimale, l'énergie potentielle est maximale et vice-versa : l'énergie mécanique garde sa valeur. On peut donc dire qu'il y a une conservation de l'énergie mécanique.
3. ? ( on suppose que c'est la 2, mais on a aucun élément de justification ).
Merci d'avance,
Clara
Conservation de l'énergie
Modérateur : moderateur
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Clara 1S3
Conservation de l'énergie
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SoS(17)
Re: Conservation de l'énergie
Bonsoir Clara,
Vos réponses sont à corriger.
Savez-vous de quelle grandeur dépend l'énergie cinétique de la nacelle ? son énergie potentielle de pesanteur ?
Vos réponses sont à corriger.
Savez-vous de quelle grandeur dépend l'énergie cinétique de la nacelle ? son énergie potentielle de pesanteur ?
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Clara 1s
Re: Conservation de l'énergie
Bonsoir, merci de m'avoir répondu.
L'energie cinétique dépend de la masse du chariot et de sa vitesse et l'énergie potentielle dépend de la masse du chariot et de son altitude. Je ne suis pas sur je me suis basée sur leurs formules.
L'energie cinétique dépend de la masse du chariot et de sa vitesse et l'énergie potentielle dépend de la masse du chariot et de son altitude. Je ne suis pas sur je me suis basée sur leurs formules.
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SoS(17)
Re: Conservation de l'énergie
Oui, c'est cela !
Sachant cela, reprenez vos réponses.
Par exemple, en 1, le chariot n'a pas de vitesse donc Ec(1) = 0. Mais il a de l'altitude donc Ep(1) n'est pas nulle.
Continuez ainsi !
Sachant cela, reprenez vos réponses.
Par exemple, en 1, le chariot n'a pas de vitesse donc Ec(1) = 0. Mais il a de l'altitude donc Ep(1) n'est pas nulle.
Continuez ainsi !
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Clara 1s
Re: Conservation de l'énergie
Merci beaucoup,J'ai refais la question 1 avec vos indications, j'ai trouvé :
Position 1 : énergie potentielle car il n'y a pas de vitesse et que le charriot à une altitude
Position 2: énergie cinétique car le chariot a de la vitesse
Position 3: énergie cinétique car le chariot a de la vitesse
Position 4 : énergie cinétique car le chariot n'a pas de pas d'altitude
Position 5: énergie potentielle car le chariot à une altitude
Position 6: énergie cinétique car le chariot n''a pas d'altitude
Je suis pas totalement sur de mes résultats.
Position 1 : énergie potentielle car il n'y a pas de vitesse et que le charriot à une altitude
Position 2: énergie cinétique car le chariot a de la vitesse
Position 3: énergie cinétique car le chariot a de la vitesse
Position 4 : énergie cinétique car le chariot n'a pas de pas d'altitude
Position 5: énergie potentielle car le chariot à une altitude
Position 6: énergie cinétique car le chariot n''a pas d'altitude
Je suis pas totalement sur de mes résultats.
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SoS(17)
Re: Conservation de l'énergie
Clara, trois de vos réponses sont justes.
Un chariot peut posséder de l'énergie et de l'énergie potentielle de pesanteur : il suffit pour cela qu'il ait une vitesse et une altitude non nulle (par rapport à la référence). Donc certaines de vos réponses sont incomplètes.
Je pense qu'avec ces indications vous devriez y arriver. Je confirmerais, j'espère, vos prochaines réponses !
Un chariot peut posséder de l'énergie et de l'énergie potentielle de pesanteur : il suffit pour cela qu'il ait une vitesse et une altitude non nulle (par rapport à la référence). Donc certaines de vos réponses sont incomplètes.
Je pense qu'avec ces indications vous devriez y arriver. Je confirmerais, j'espère, vos prochaines réponses !
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Clara 1S
Re: Conservation de l'énergie
Bonjour,
Je me suis fais un tableau pour m'aider et j'ai trouvé :
Position 1 : Le chariot a une altitude et une vitesse nulle = énergie potentielle
Position 2 : Le chariot a une altitude et une vitesse non nulles = énergie potentielle et cinétique
Position 3 : Le chariot a une altitude et une vitesse non nulles = énergie potentielle et cinétique
Position 4 : Le chariot n'a pas d'altitude mais a une vitesse = énergie cinétique
Position 5 : Le chariot a une altitude et une vitesse non nulles = énergie potentielle et cinétique
Position 6 : Le chariot n'a pas d'altitude mais a de la vitesse = énergie cinétique
J'ai également essayé de refaire les questions 2 et 3 :
2. Au début le chariot a de l'altitude mais pas de vitesse, il a donc de l'énergie potentielle puis il prend de la vitesse, il acquit alors de l'énergie cinétique qu'il garde jusqu'à la position 4 où il a perdu de l'altitude. A la position 4, le chariot n'a donc que de l'énergie cinétique. Puis il reprend de l'altitude et gagne ainsi de l'énergie potentielle qu'il reperd a la position 6 où il n'a plus d'altitude.
3. Je ne vois pas du tout comment savoir, peut être en position 4 ou 6 car il n'y a que de l'énergie cinétique et pas de la potentielle ?
Merci,
Clara
Je me suis fais un tableau pour m'aider et j'ai trouvé :
Position 1 : Le chariot a une altitude et une vitesse nulle = énergie potentielle
Position 2 : Le chariot a une altitude et une vitesse non nulles = énergie potentielle et cinétique
Position 3 : Le chariot a une altitude et une vitesse non nulles = énergie potentielle et cinétique
Position 4 : Le chariot n'a pas d'altitude mais a une vitesse = énergie cinétique
Position 5 : Le chariot a une altitude et une vitesse non nulles = énergie potentielle et cinétique
Position 6 : Le chariot n'a pas d'altitude mais a de la vitesse = énergie cinétique
J'ai également essayé de refaire les questions 2 et 3 :
2. Au début le chariot a de l'altitude mais pas de vitesse, il a donc de l'énergie potentielle puis il prend de la vitesse, il acquit alors de l'énergie cinétique qu'il garde jusqu'à la position 4 où il a perdu de l'altitude. A la position 4, le chariot n'a donc que de l'énergie cinétique. Puis il reprend de l'altitude et gagne ainsi de l'énergie potentielle qu'il reperd a la position 6 où il n'a plus d'altitude.
3. Je ne vois pas du tout comment savoir, peut être en position 4 ou 6 car il n'y a que de l'énergie cinétique et pas de la potentielle ?
Merci,
Clara
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SoS(17)
Re: Conservation de l'énergie
Vous avez été méthodique pour répondre à la question 1 et vous avez bien fait : c'est juste !
Votre analyse des variations d'énergie me laisse penser que vous vous faites de fausses idées : si la vitesse du chariot varie, son énergie cinétique varie, de même, si son altitude varie, son énergie potentielle de pesanteur varie. Il faut imaginer des échanges, des transferts, un peu comme des vases communicants. Par exemple, au cours du passage des postions 1 au niveau du sol (à la verticale de 3), au fur et à mesure que l'énergie potentielle diminue, l'énergie cinétique augmente (l'une se transforme en l'autre).
Essayez de répondre à nouveau en tenant compte de mes remarques. Vous êtes de toute façon sur la bonne voie.
Votre analyse des variations d'énergie me laisse penser que vous vous faites de fausses idées : si la vitesse du chariot varie, son énergie cinétique varie, de même, si son altitude varie, son énergie potentielle de pesanteur varie. Il faut imaginer des échanges, des transferts, un peu comme des vases communicants. Par exemple, au cours du passage des postions 1 au niveau du sol (à la verticale de 3), au fur et à mesure que l'énergie potentielle diminue, l'énergie cinétique augmente (l'une se transforme en l'autre).
Essayez de répondre à nouveau en tenant compte de mes remarques. Vous êtes de toute façon sur la bonne voie.
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Clara 1s
Re: Conservation de l'énergie
Bonjour, j'ai refais la question 2 :
A la position 1, le chariot a de l'énergie potentielle puis son altitude diminue en position 2 donc son énergie potentielle aussi. Durant sa descente il gagne de l'énergie cinétique : l'énergie potentielle s'est transformé en énergie cinétique. En gagnant de l'altitude en position 3, le chariot transforme une partie de son énergie cinétique en énergie potentielle. En position 4, le chariot perd toute son altitude et ainsi son énergie potentielle, elle est devenue de l'énergie cinétique. Ensuite le chariot va en position 5, il regagne de l'altitude et donc de l'énergie potentielle puis à la position 6 il n'a plus d'altitude donc toute son énergie potentielle s'est transformé en énergie cinétique. L'énergie mécanique correspond à la somme des valeurs de l'énergie potentielle et cinétique, sa valeur reste constante tout le long du trajet.
Pour la question 3, je me demande si il faut pas faire des calculs littérales ?
Merci,
Clara
A la position 1, le chariot a de l'énergie potentielle puis son altitude diminue en position 2 donc son énergie potentielle aussi. Durant sa descente il gagne de l'énergie cinétique : l'énergie potentielle s'est transformé en énergie cinétique. En gagnant de l'altitude en position 3, le chariot transforme une partie de son énergie cinétique en énergie potentielle. En position 4, le chariot perd toute son altitude et ainsi son énergie potentielle, elle est devenue de l'énergie cinétique. Ensuite le chariot va en position 5, il regagne de l'altitude et donc de l'énergie potentielle puis à la position 6 il n'a plus d'altitude donc toute son énergie potentielle s'est transformé en énergie cinétique. L'énergie mécanique correspond à la somme des valeurs de l'énergie potentielle et cinétique, sa valeur reste constante tout le long du trajet.
Pour la question 3, je me demande si il faut pas faire des calculs littérales ?
Merci,
Clara
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SoS(17)
Re: Conservation de l'énergie
C'est très bien !
Pour la question 3, inutile de faire des calculs; raisonnez en terme de variations, d'échanges d'énergie.
Pour la question 3, inutile de faire des calculs; raisonnez en terme de variations, d'échanges d'énergie.
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Clara 1S
Re: Conservation de l'énergie
Bonjour, alors pour la question 3 :
Je dirais que c'est la position 4 car a la position 3 le chariot transforme toute son énergie potentielle emmagasinée en énergie cinétique enplus de l'énergie cinétique qu'il a déjà. ( ?)
Merci, Clara
Je dirais que c'est la position 4 car a la position 3 le chariot transforme toute son énergie potentielle emmagasinée en énergie cinétique enplus de l'énergie cinétique qu'il a déjà. ( ?)
Merci, Clara
Re: Conservation de l'énergie
Bonjour Clara, c'est bien. Vous pouvez aussi voir votre réponse en utilisant bien la conservation de l'énergie mécanique. Si cette énergie est constante tout au long du mouvement, et sachant que Em = Ec+Ep = contante, si Ep = 0 alors l'énergie cinétique est maximale quand Em =Ec. C'est le cas effectivement, dans la position 4 et même 6 puisque dans ces positions, Ep=0 donc Ec=Em maximum. Tout cela suppose qu'il n'y a pas de frottement, bien sûr.
Cela vous semble-t-il clair ?
Cela vous semble-t-il clair ?