Mouvement du projectile et énergie cinétique
1 · Prédire
Si vous lancez la balle plus rapidement, comment son énergie cinétique au lancement et sa hauteur maximale changeront-elles ?
- Les deux augmentent
- Ils restent les mêmes
- L'énergie cinétique augmente mais la hauteur reste la même
2 · Configurer
- Ouvrez la simulation de projectile et appuyez sur Réinitialiser.
- Activer la sonde de vitesse et la lecture de la hauteur.
- Définissez la vitesse de lancement pour chaque essai ci-dessous, appuyez sur Lecture et enregistrez les valeurs maximales.
3 · Collecter les Données
| Masse m (kg) | Vitesse de lancement v (m/s) | Ec = ½mv² (J) | Hauteur maximale h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
Tracez la hauteur maximale h (axe y) par rapport à l’énergie cinétique au lancement Ec (axe x).
4 · Analyser
- Montrez votre travail en calculant KE = ½mv² pour un essai et comparez-le à la lecture d'énergie cinétique de la simulation.
- Décrire la relation entre l'énergie cinétique de lancement et la hauteur maximale. Est-ce linéaire ? Cite les nombres de ton tableau.
5 · Approfondir
- À vitesse fixe, quel angle de lancement donne la plus grande hauteur maximale ? Expliquez pourquoi.
- Les vrais projectiles n'atteignent pas la hauteur prévue par votre table. Où va l’énergie manquante ?
La physique derrière cette expérience
Énergie cinétique
L'énergie du mouvement au lancement, à partir de la masse et de la vitesse de lancement que vous avez définies pour chaque essai.
Énergie potentielle gravitationnelle
L'énergie stockée à la hauteur maximale de la balle. Par conservation de l'énergie mécanique, cela devrait être égal à l'énergie cinétique au lancement lorsque la résistance de l'air est ignorée - c'est la relation que teste votre tableau de données.