Energie cinetique et force

[moiroud]

bonjour
pour mes troisiemes l 'annee prochaine je compte faire une experience ou on montrerait la relation entre vitesse et energie cinétique (sans la formule)
Je pensais lacher des poids identiques de hauteures differentes et mesurer leur enfoncement dans de la pate a modeller , esperant que la profondeur varirait avec le carré de la vitesse....
quelqun a t il réalisé une exp similaire.??
ou des conseils.??

merci

[Seirios]

Bonjour,

Je ne pense pas que la profondeur dépende uniquement de la vitesse ; la résistance de la pate à modeler sera d'autant plus importante que la profondeur sera importante. Donc je ne pense pas que la profondeur varie selon le carré de la vitesse.

[Micki2a]

En 3ème, l'énergie cinétique n'est pas abordé. J'ai appris l'énergie cinétique tout seul en seconde. Donc vous pouvez leur expliquer vite fait ce qu'est l'énergie cinétique. Mais jusqu'à en faire une expérience, je pense que c'est inutile. C'est vous le prof,vous voyez...

[Seirios]

En 3ème, l'énergie cinétique n'est pas abordé. J'ai appris l'énergie cinétique tout seul en seconde

Elle est effectivement abordée pour la première fois en première, mais je me rappelle avoir eu un prof en troisième qui nous faisait voir un peu plus que ce qui était au programme, donc j'encourage moiroud, parce que les cours étaient passionnants !

[Micki2a]

Personnellement, j'adore les profs qui font les parenthèses et qui développent meme si ce n'est pas dans le programme. Si un jour, je deviens prof, je vous assure qu'ils vont connaitre + que le programme. Je l'encourage moi aussi. Mais l'experience est peut-être de trop.

[matka]

bonjour
pour mes troisiemes l 'annee prochaine je compte faire une experience ou on montrerait la relation entre vitesse et energie cinétique (sans la formule)

bonsoir,
c'est le nouveau programme de 3eme ? (j'ai la flemme d'aller voir)

[Texanito]

Pour trouver une expérience qui fasse apparaître le carré de la vitesse avec les appareils de mesure d'un collège je crois que ça risque d'être tendu

Mais t'a qu'a leur faire remarquer que plus tu jettes quelque chose rapidement sur la figure de quelqu'un, plus ça va lui faire mal. Pourtant il s'agit du même objet.
La seule donnée ayant changée dans l'expérience étant la vitesse, tu en déduis qu'il y a une énergie directement liée à la vitesse.

Pis si t'a des curieux, écrit la formule au tableau (si ils sont plusieurs écrit même la variation d'énergie cinétique avec le travail des forces), tu verras leurs petits yeux s'illuminer parce que c'est trop "ouf".

Et écrit le plus de lettre grecques possible et fais le plus joli sigma de ta vie

Non seulement tu leur aura donné l'idée d'une énergie croissant avec la vitesse mais t'aura probablement donné pour vocation la physique à certains

[physastro]

Bonjour,

l'expérience n'est bien évidemment pas en trop, bien au contraire. Beaucoup seront bien plus réactifs à une petite expérience qu'à de longs discours et démonstrations (surtoût en collège... ) ...

[moiroud]

je me refuse a demarrer un cours sans experience..(pov galilée!!)

Or la formule Ec = 1/2 m V2 est au programme!! et je ch a montrer (au moins ) que l'energie degagée lors du choc N'EST PAS PROPORTIONNELLE à la vitesse....

Et si je choisis du polystyrene pour 3 objets lancés a des hauteurs differents...??

[moiroud]

en fait se refuser a aborder un cours sans tp, ca doit s'expliquer psychanalitiquement dans mon cas (abscence de la mère, frustration enfantines..) quiqu il en soit mon inspecteur (un prof qui a réussit..) m encourage à n 'en pas démordre..alors

[matka]

en fait se refuser a aborder un cours sans tp, ca doit s'expliquer psychanalitiquement dans mon cas (abscence de la mère, frustration enfantines..) quiqu il en soit mon inspecteur (un prof qui a réussit..) m encourage à n 'en pas démordre..alors

Bonjour, je ne sais pas si c'est un gros problème, en tous cas moi je compte bien faire pareil !!
(on verra à la rentrée, premières classes face à moi .. suspens)

pour en revenir à ton pb, je n'ai pas d'idée

[Josszzz]

Pourquoi pas un pendule? Tu lui donne une vitesse initiale horizontale que tu choisis, et donc l'intégralité de la force est sous forme d'énergie cinétique. L'énergie potentielle acquise lorsque le pendule est en bout de parabole est alors proportionnelle à la hauteur, donc facilement mesurable, et égale a l'énergie cinétique initiale (si l'on néglige les pertes) et donc au carré de la vitesse.

C'est sur que ça fait moins impressionnant, mais c'est facile a mettre en oeuvre. Bien sûr pour rendre ça plus ludique, on peut modifier un peu l'expérience en remplaçant le pendule par une boule qui va être envoyée dans une rampe de lancement, de manière a dévier sa trajectoire sans qu'il y ai trop de pertes, et la hauteur qu'elle atteindra sera proportionnelle au carré de la vitesse initiale horizontale.

[moiroud]

y ai pensé...en plus ai recupererer des dizaines de chrono avec des capteurs..

mais aimerai bien (comme le dit le "programme" ) montrer que le Choc est proportionnel au carre de la vitesse...il vont memoriser que la hauteur l'est (c'est vrai) mais ..bon

[invité576543]

Bonjour,

Une idée "mal finie", mais elle peut peut-être amener quelque part:

Faire tomber sur quelque chose non pas en choc mou mais en choc élastique, par exemple sur un ressort, avec un système à cliquet ou frottement pour visualiser après le choc l'enfoncement max du ressort?

Genre une grande tige verticale, un machin qui coulisse en frottant et un ressort qui pousse le machin seulement vers le haut. Une masse, genre cylindre avec trou dans l'axe, tombe enfilée sur la tige, au choc elle enfonce le machin frottant jusqu'à ce que le ressort soit enfoncé au maximum, après quoi le ressort fait repartir la masse qui est tombé vers le haut, mais laisse le machin frottant en place.

(Je ferai mieux de faire un dessin, je sais...)

Ensuite faut calibrer d'une manière ou d'une autre. D'une certaine façon, ça ne fait que déplacer le problème qui est alors de montrer la relation entre l'énergie et l'enfoncement max du ressort... Et malheureusement ce n'est pas proportionnel... (Encore un fichu carré!)

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Mais, à bien regarder, le problème de "montrer" l'énergie est très difficile conceptuellement. On ne peut que montrer des équivalences entre formes d'énergie (ci-dessus potentielle gravitationnelle, cinétique, et potentielle élastique).

La plus parlante serait de montrer une équivalence thermique, faire tomber une masse dans un calorimètre. Mais 1 kg sur 1 m tombant dans 2 litres d'eau, ça éclabousse, et ça ne fait grimper la température que de 0,001 K...

Autre approche, l'équivalence avec une énergie électrique, mais là encore il y aura un carré.

La seule mesure "visible" qui soit proportionnelle à une énergie (autre que l'énergie potentielle dans un champ de pesanteur constant) qui me vienne à l'esprit est une température, mais c'est trop faible pour une petite chute d'un petit objet...

Cordialement,

[LPFR]

Bonjour.
Je suis cette discussion depuis un moment. J'ai essayé de faire des démonstrations (niveau apprentissage bac+1et +2 mais en tant que matière secondaire). Avec ce que je pouvais m'offrir. Le résultat est mitigé. Les apprentis on beaucoup apprécié, et rien retenu. Ils retiennent plus souvent la "forme" mais pas le "fond". Par exemple, je leur avais fait une démonstration de la loi de Lenz. Ils ont aimé, mais surtout ils ont aimé l'aimant en terres rares (payé de ma poche) qui est étonnement puissant. Même résultat mitigé sur les polariseurs, ou sur la diffraction. La seule demo que je pense avoir atteint son but est celle du gyroscope: sentir avec ses mains que la bête se comporte de façon "anormale".

Pour le problème de la vitesse au carrée, je pense plutôt a une voiture qui descend sur se roues un plan incliné suivi d'un arrondi et qui, dans la partie horizontale, glisse sur un morceau de bois qui passe entre ses roues et qui la maintient en hauteur de sorte que ses roues ne touchent pas la table. Ici la distance parcourue est proportionnelle à l'énergie.
Le problème est le plan incliné avec l'arrondi. Pas facile à réaliser ni à trimballer.
Au revoir.