Thématique / module 6

L'énergie potentielle

Mise en situation :

Plusieurs sports de glisse en hiver utilisent l’énergie potentielle.  Le ski alpin ou la glissade sur tubes en sont de bons exemples. Il en est de même pour les manèges des parcs d'attraction. Lorsqu’on ressent des sensations fortes dans une montagne russe, c’est grâce à l’énergie potentielle que le manège possède.

But : 

Déterminer l’influence de la masse et de la hauteur d’un objet sur la quantité d’énergie potentielle qu’elle possède.


Sécurité :

Les utilisateurs invités n’ont pas la permission d’interagir avec des questions intégrées.

Matériel :

  • Boîte de sable
  • 3 billes de formes et de grosseurs semblables (balle de ping-pong, bille de bois et bille de métal)
  • Règle ou ruban à mesurer de 1 m
  • Règle de 15 cm
  • Support universel
  • Pince à bécher
  • Balance électronique

Manipulations

1. Réaliser le montage suivant :
    Description
2. Fixer la règle au montage, en s’assurer que le 0 de la règle se trouve au niveau du sable.
3. À l’aide de la balance, déterminer la masse des trois billes et noter les mesures dans le tableau de résultats. Votre tableau doit comporter un titre, chaque colonne doit être identifiée et les unités de mesure doivent être claires. 

PARTIE A : Influence de la masse

  1. Placer la balle de ping pong dans la pince à bécher.
  2. Ajuster la hauteur de la pince à bécher pour que le centre de la balle de ping pong se trouve à 60 cm.
  3. Laisser tomber la balle de ping pong dans le sable.
  4. Retirer délicatement la balle de ping pong du sable sans défaire le cratère qui vient de se former.
  5. À l’aide de la règle de 15 cm, mesurer le diamètre du cratère et noter le résultat.
  6. Fermer le cratère pour avoir une surface uniforme.  S’assurer que le 0 de la règle de 1 m est toujours au niveau du sable.
  7. Recommencer les étapes 1 à 6 avec la bille de bois et la bille de métal.

PARTIE B : Influence de la hauteur

  1. Placer la balle de métal dans la pince à bécher.
  2. Ajuster la hauteur de la pince à bécher pour que le centre de la bille de métal se trouve à 30 cm.
  3. Laisser tomber la bille de métal dans le sable.
  4. Retirer délicatement la bille de métal du sable sans défaire le cratère qui vient de se former.
  5. À l’aide de la règle de 15 cm, mesurer le diamètre du cratère et noter le résultat.
  6. Fermer le cratère pour avoir une surface uniforme.  S’assurer que le 0 de la règle de 1 m est toujours au niveau du sable.
  7. Recommencer les étapes 1 à 6 de cette partie avec la bille de métal en faisant varier la hauteur à 50 cm et 100 à cm.



Résultats



Analyse et conclusion


1 À l’aide des mesures prises lors du laboratoire, détermine l’énergie potentielle de chaque bille lors de la partie A. Laisse des traces de tes démarches. (Rappel : Ep = mgh).


2 En utilisant tes résultats et tes calculs, établis une relation entre la masse d’un objet et la grandeur de l’énergie potentielle qu’il possède. Explique ton raisonnement.


3 À l’aide des mesures prises lors du laboratoire, détermine l’énergie potentielle de chaque essai lors de la partie B. Laisse des traces de tes démarches.


4 En utilisant tes résultats et tes calculs, établis une relation entre la hauteur d’un objet et la grandeur de l’énergie potentielle qu’il possède. Explique ton raisonnement.


5 À la suite de ce laboratoire, explique le fonctionnement d’une montagne russe en considérant l’énergie potentielle d’un objet.

Laboratoire 7 terminé!

Bravo!
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Modifié le: mardi 23 novembre 2021, 11:34