Questionnement : Quelles grandeurs physiques mesurées pour s'assurer de la qualité de l'eau ?
Questionnement : Pourquoi faut-il respecter une telle distance ?
Questionnement : Comment obtenir de telles photographies ?
Objet d'étude n°6 : Le sport
Activité n°1 : Observation du mouvement d'un objet
La chronophotographie
L'enregistrement vidéo, ou la chronophotographie, d'un objet en mouvement permet d'observer la trajectoire d'un point particulier de l'objet.
Peut-on qualifier les mouvements observés de la balle, de circulaires ou de rectilignes ?
Comment évolue la vitesse du ballon de basket ?
L'énergie potentielle
| Chronophotographie de la chute d'une balle de masse m1 d'une hauteur h1 | Chronophotographie de la chute d'une balle de masse m1 d'une hauteur h2 | Chronophotographie de la chute d'une balle de masse m2 d'une hauteur h2 |
Comment interpréter cette expérience ?
Une même bille tombe de différentes hauteurs; plus la hauteur de la chute , la bille s'enfonce dans le sable.
Des billes de masses différentes tombent de la même hauteur; plus la masse de la bille , la bille s'enfonce dans le sable.
La vitesse lors d'une chute libre
Comment varie la vitesse d'un objet lors d'une chute libre ?
Chronophotographie de la chute d'une balle de golf
Le futurisme (début du XXème siècle)
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| Envol du goéland Auteur : Etienne-Jules MAREY (1830-1904) Date de création : 1887 |
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| Synthèse plastique des mouvements d’une femme Auteur : Luigi RUSSOLO (1885-1947) Date de création : 1912 |
La vitesse de la chute dépend-elle de la masse de l'objet ?
L'énergie cinétique
De quoi dépend l'énergie cinétique ?
Un projectile, dont la vitesse ou la masse est connue, vient heurter l’extrémité d’un tube, et provoque sa déformation. On recommence l’expérience avec d’autres tubes identiques, en faisant varier la vitesse ou la masse du projectile. On place ensuite ces tubes côte à côte. On obtient ainsi « l’orgue de Casadei », du nom d’un ingénieur de Renault.
\(\Huge\mathrm{E_{c}=\frac{1}{2}\times m\times v^{2}}\)
\(\huge\mathrm{\left\{\begin{matrix}\huge\mathrm{E_{c}} & \huge\mathrm{en\;joule} & \huge\mathrm{(J)}\\ \huge\mathrm{m} & \huge\mathrm{en\;kilogramme} & \huge\mathrm{(kg)}\\ \huge\mathrm{v} & \huge\mathrm{en\;m\grave{e}tre\;par\;seconde} & \huge\mathrm{(m/s)}\end{matrix}\right.}\)
Un scooter, qui avec son passager a une masse de 180kg, se déplace à 45km/h. Quelle est l'énergie cinétique de l'ensemble ?
\(\Large\mathrm{m=180kg}\) |
\(\Large\mathrm{E_{c}=\frac{1}{2}\times m\times v^{2}}\) |
\(\Large\mathrm{v=\frac{45km}{1h}}\)\(\Large\mathrm{v=\frac{45\, 000m}{3600s}}\)\(\Large\mathrm{v = 12,5m/s}\) |
\(\Large\mathrm{E_{c}=\frac{1\times 180\times (12,5)^{2}}{2}}\)\(\Large\mathrm{E_{c}=14\,062,5J}\) |
Les conversions d'énergie
Lorsque le wagon perd en , il gagne en . Lors de la descente, il gagne de l'énergie et perd de l'énergie .
La somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique est égale à l'énergie mécanique.
Si la hauteur d'eau est plus importante, en haut du barrage, l'eau a plus d'énergie . Après la descente, elle a plus d'énergie . Donc la turbine tourne plus vite. La turbine transfère plus d'énergie . L'alternateur produit plus d'énergie .
Activité n°2 : Le sport automobile
La distance d'arrêt
La distance d'arrêt est la distance nécessaire pour s'arrêter dès que l'on perçoit un obstacle.
De quoi dépend la distance de réaction ?
Comment mesurer la distance de réaction à 90km/h (pour un temps de réaction de 1,2s)?
\(\Large\mathrm{t =1,2s}\) |
\(\Large\mathrm{d = v \times t}\) |
\(\Large\mathrm{v=\frac{90km}{1h}}\)\(\Large\mathrm{v=\frac{90\, 000m}{3600s}}\)\(\Large\mathrm{v = 25m/s}\) |
\(\Large\mathrm{d = 25 \times 1,2}\)\(\mathrm{d = 30m}\) |
De quoi dépend la distance de freinage ?
Que devient l'énergie cinétique lors du freinage ?
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La sécurité routière
Que devient l'énergie cinétique lors d'un choc ?
Activité n°3 : Comment peut-on mesurer l'acidité ?
Le pH d'une solution aqueuse
Comment mesurer le pH d'une solution aqueuse ?
Le pH se mesure avec du papier-pH ou avec un pH-mètre.
C'est un nombre sans unité de 0 à 14.
Dilution d'une solution
Quelle est l'influence de la dilution sur le pH d'une solution aqueuse ?
La dilution consiste à ajouter de l'eau, dont le pH vaut 7, à la solution.
Quels sont les dangers des produits acides ou basiques concentrés ?
