Tronc commun scientifique ÉNERGIE POTENTIELLE DE PESANTEUR - ÉNERGIE MÉCANIQUE

« Tronc commun scientifique ÉNERGIE POTENTIELLE DE PESANTEUR - ÉNERGIE MÉCANIQUE : exercices Exercice 1 Pour chaque question, indiquer la (ou les ) bonne(s) réponse(s) : 1.

L’énergie cinétique d’un solide est liée : □ à son altitude □ à sa masse □ à la valeur de la vitesse 2.

l’énergie de potentielle de pesanteur d’un solide de masse m à l’altitude h s’écrit : □ 2.m.g.h □ m.g.h 1 □ m.g.h 2 3.

L’énergie mécanique d’un solide de masse m et de vitesse v à l’altitude h s’écrit : □ mv 2 + mgh 1 □ mv 2 + 2mgh 2 1 □ mv 2 + mgh 2 Exercice 2 Pour chaque question, indiquer la (ou les ) bonne(s) réponse(s) : On représente dans ce diagramme d’énergie , les énergies d’une balle lancé dans le champs de pesanteur. 1.

L’énergie qui se conserve est : □ L’énergie cinétique □ l’énergie potentielle de pesanteur □ l’énergie mécanique 2.

Quand l’énergie cinétique diminue : □ L’énergie potentielle de pesanteur augmente □ l’énergie mécanique augmente □ l’énergie mécanique reste constante 3.

L’étude énergétique de ce mouvement montre que : □ Le poids de la balle est négligeable □ la balle est en chute libre avec vitesse initiale □ les forces de frottement sont négligeables 1/ ?? Tronc commun scientifique Mahdade Allal année scolaire 2015-2016 Exercice 3 Dans un parc d’attraction, un wagonnet de masse m=65kg se déplace sur des rail dont le profil est donné sur le schéma suivant : L’intensité de pesanteur g = 10N/kg . Les hauteurs des différents points A, B, C, D et E sont repérées par rapport au sol et on pour valeurs : hA = 20m hB = 10m hC = 15m hD = 5m hE = 18m 1.

Lorsque le wagonnet passe de A à B, puis de B à C , son énergie potentielle de pesanteur varie respectivement de ∆Epp (A/B) et ∆Epp (B/C) tel que : □ ∆Epp (A/B) = 6500J et ∆Epp (B/C) = 3250J □ ∆Epp (A/B) = −3250J et ∆Epp (B/C) = 6500J □ ∆Epp (A/B) = −6500J et ∆Epp (B/C) = 3250J □ ∆Epp (A/B) = 3250J et ∆Epp (B/C) = −6500J On admet dans la suite, qu’il n’y a pas de frottement . 2.

Lorsque le wagonnet passe de A à E, son énergie potentielle de pesanteur et son énergie mécanique varie respectivement de : □ ∆Epp (A/E) = 0J et ∆Em (A/E) = 1300J □ ∆Epp (A/E) = −1300J et ∆Em (A/E) = 0J □ ∆Epp (A/E) = 1300J et ∆Em (A/E) = 0J □ ∆Epp (A/E) = −1300J et ∆Em (A/E) = −3250JJ 3.

Le wagonnet part de A sans vitesse initiale, calculer sa vitesse au point B : □ vB = 12, 7m/s □ vB = 14, 1m/s □ vB = 0m/s □ vB = 8, 1m/s 4.

Le wagonnet part de A avec une vitesse initiale vA = 1m/s.

Calculer sa vitesse au passage par E □ vE = 6, 4m/s □ vE = 0m/s □ vE = 7, 2m/s □ vE = 8, 1m/s 2/ ?? Tronc commun scientifique Mahdade Allal année scolaire 2015-2016 Exercice 4 Répondre par vrai ou faux 1.

Plus une masse s’éloigne de la Terre, plus l’énergie potentielle de pesanteur est grande . 2.

L’énergie potentielle de pesanteur est définie d’une façon absolue . 3.

L’énergie mécanique n’est définie que pour un système conservatif 4.

L’énergie mécanique d’un système est constante au cours du temps . 5.

Pour un système conservatif, toute modification de l’énergie cinétique entraîne une modification de l’énergie potentielle . 6.

Pour un solide en mouvement rectiligne uniforme sur l’horizontale , l’énergie mécanique décroît. Exercice 5 Du haut d’un pont situé à 10 m au dessus d’une rivière, Oussama lance une pierre de masse m=100 g , avec une vitesse de 10 m/s vers le haut . − → En prenant comme état de référence (Epp=0) le pont, puis la rivière et l’axe Oz est orienté vers le haut et l’origine O appartient au pont , déterminer 1.

L’énergie potentielle du système (pierre - Terre ) .

En déduire son énergie mécanique. 2.

La vitesse de la pierre au sommet de la trajectoire ; sachant qu’il est situé à 5 m au dessus de pont 3.

La vitesse en tombant dans l’eau Exercice 6 Un homme de masse 75kg monte sur une échelle verticale dont les barreaux sont espacés de − → 30cm.

En choisissant le sol comme état de référence (z=0) et l’axe Oz est orienté vers le haut. 1.

Calculer son énergie potentielle , lorsqu’il est sur le barreau n . 2.

Montrer que sa variation d’énergie de potentielle est un multiple d’une quantité que l’on déterminera . Exercice 7 Un petit objet (S), presque ponctuel, de masse m = 100g, peut se déplacé sur deux plans inclinés, dont les coupes AB et BC sont représentées ci-dessous . On donne OA = 3m α = 30◦ OB = 2m β = 20◦ On repère la position de l’objet par son abscisse x sur un axe horizontal d’origine O . Le point O sera choisi comme origine de l’éner− → gie potentielle de pesanteur et l’axe Oz est orienté vers le haut . 1.

Quelles sont les coordonnées de A et B . 2.

Exprimer en fonction de x, l’énergie potentielle de pesanteur de l’objet dans les deux cas x < 0 et x > 0. 3/ ?? Tronc commun scientifique Mahdade Allal année scolaire 2015-2016 3.

L’objet passe de A à B .

Calculer la variation d’énergie de potentielle de pesanteur ∆Epp 4.

L’objet étant lâché sans vitesse initiale en A, calculer son énergie cinétique Ec (B) au point B. Les frottements sont négligeables et on prend g = 10N/kg Exercice 8 Le dispositif.... »