Nom : Groupe : Date : MÉCANIQUE

L’énergie totale d’un corps

MISE EN SITUATION

Lors de sa montée tractée initiale, un manège de La Ronde emmagasine l’énergie qui lui a été fournie

sous forme d’énergie potentielle gravitationnelle. Lors de la descente, cette énergie se transforme en énergie

cinétique qui lui permettra de monter la prochaine côte. L’énergie mécanique du manège passe d’une forme à

l’autre tout au long du parcours. Cette énergie n’est ni crée, ni détruite, elle se transforme.

Réaliser cette expérience qui vous permettra de démontrer que l’énergie mécanique reste constante, en

calculant l’énergie potentielle gravitationnelle d’un chariot et son énergie cinétique lorsque celui-ci est lâché

de différente hauteur sur un plan incliné.

LABORATOIRE

BUT Quel est le but de ce laboratoire?

1. Quelle est la variable indépendante dans ce laboratoire?

2. Quelles sont les variables dépendantes dans ce laboratoire?

3. Quelles sont les autres variables dont vous devez tenir compte dans ce laboratoire?

Nom : Groupe : Date :

HYPOTHÈSE

Je crois que :

Parce que :

MATÉRIEL

• 1 ordinateur portable • 1 brique Lego NXT (avec le programme énergie déjà installé) • 1 mécanisme de photo détection • 1 pointeur laser de type porte-clefs préalablement collé sur une plaque Lego de 2X4 (Ajuster le pointeur

pour que le laser arrive directement sur le photo détecteur du détecteur de lumière Lego) • 1 câble USB • 1 chariot de Hall • 1 balance précise au centième de gramme • 1 pince universelle • 1 tige de métal de 30 cm • 1 support universel • 1 plan incliné • 1 mètre • 1 ruban gommé • 1 masse de 200g • De la gommette bleu

Nom : Groupe : Date :

MANIPULATIONS

1. Installer une masse de 200g dans le chariot de Hall à l’aide de la gommette bleu. 2. Mesurer la masse du chariot de Hall. Noter le résultat. 3. Mesurer la longueur du chariot de Hall. 4. Noter le résultat. 5. Fixer la pince universelle au support et la tige de 30 cm à la pince. 6. Introduire le plan incliné dans la tige de 30 cm. 7. Installer le mécanisme de photo détection dans le bas du plan incliné. 8. Connecter ce dernier au port 1 de la brique Lego NXT. 9. Placer le chariot de Hall sur le plan incliné, les roues arrière adossées à la tige de métal de 30 cm. 10. Mesurer la hauteur entre le comptoir et le centre du chariot de Hall. 11. Noter le résultat. 12. Mesurer la distance entre le comptoir et le centre du photo détecteur. 13. Noter le résultat. 14. Démarrer le programme énergie. 15. À l’aide de ruban à gommer, mettre le laser en fonction. 16. Laisser descendre le chariot de Hall le long du plan incliné (N’oublier pas d’attraper le chariot en fin de

course pour éviter de l’abimer). 17. Noter le résultat affiché sur l’écran de la brique Lego NXT. 18. Appuyer sur la flèche de droite de la brique Lego NXT pour redémarrer une nouvelle boucle

d’acquisition de données. 19. Recommencer les étapes 16 à 18 quatre fois. 20. Il vous faudra prendre des données pour 2 autres hauteurs de chariot. (Donc 3 hauteurs différentes de

chariot et 5 données de temps pour chacune des hauteurs.) 21. Ranger le matériel.

RÉSULTATS

Notez vos résultats dans les tableaux suivants et donnez un titre aux tableaux.

Titre :_________________________________________________________________________________

Masse du chariot en g Longueur du chariot en cm

Nom : Groupe : Date :

Titre :________________________________________________________________

Essai Hauteur de départ du chariot

en m

Temps de transit devant le photo

détecteur en s

1

2

3

4

5

Calcul de la moyenne du temps de transit pour la première hauteur de chariot.

Calcul de la vitesse moyenne en bas du plan incliné.

Nom : Groupe : Date :

Titre :________________________________________________________________

Essai Hauteur de départ du chariot

en m

Temps de transit devant le photo

détecteur en s

1

2

3

4

5

Calcul de la moyenne du temps de transit pour la deuxième hauteur de chariot.

Calcul de la vitesse moyenne en bas du plan incliné.

Nom : Groupe : Date :

Titre :________________________________________________________________

Essai Hauteur de départ du chariot

en m

Temps de transit devant le photo

détecteur en s

1

2

3

4

5

Calcul de la moyenne du temps de transit pour la troisième hauteur de chariot.

Calcul de la vitesse moyenne en bas du plan incliné.

Nom : Groupe : Date :

Calcul de l’énergie mécanique dans le haut et dans le bas du plan incliné pour chacun des essaies.

Essai 1 Essai 2 Essai 3

Titre : ________________________________________________________________

Essai

Haut Bas

Ep Ek Em Ep Ek Em

1 2 3