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
- Elles restent les mêmes
- L'énergie cinétique augmente mais la hauteur reste la même
2 · Configurer
- Ouvrez la simulation de projectile et appuyez sur Réinitialiser.
- Activez la sonde de vitesse et la lecture de hauteur — la hauteur est mesurée depuis le SOL, et non depuis le point de lancement, elle inclut donc la hauteur de lancement fixe de 1,2 m de la balle.
- 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.
- Décrivez la relation... Citez des chiffres de votre 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
...m·g·(1,2 m + élévation)...
Mécanique
- Balle sur une rampe : énergie sur une pente sans friction
- Bloc sur une rampe à friction : recherche du seuil de frottement statique
- Vitesse terminale : chute par traînée
- Force Lab : la deuxième loi de Newton
- Forces opposées : deuxième loi et quantité de mouvement de Newton
- Balle rebondissante : perte d'énergie à l'impact
- Collisions élastiques et conservation de la quantité de mouvement
- Collision inélastique et conservation de la quantité de mouvement
- Le berceau de Newton : élan et transfert d'énergie
- Pendule simple
- Masse sur ressort : mouvement harmonique simple
- Mouvement circulaire uniforme et force centripète
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