Première Spé Physique-Chimie : Chapitre 15-16 Energies cinétique, potentielle et mécanique

 

Introduction :

Compétences du chapitre :

Notions abordées au collège (cycle 4)

Énergie cinétique, énergie potentielle (dépendant de la position), bilan énergétique pour un système simple, conversion d’un type d’énergie en un autre.

Notions et contenus

Capacités exigibles

Activités expérimentales support de la formation

3

Aspect énergétique des phénomènes mécaniques

Énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel.

Utiliser l’expression de l’énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel.

TP - Utiliser un dispositif (smartphone, logiciel de traitement d’images, etc.) pour étudier l’évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique d’un système dans différentes situations : chute d’un corps, rebond sur un support, oscillations d’un pendule, etc.

Travail d’une force.

 

Expression du travail dans le cas d'une force constante.

 

Théorème de l’énergie cinétique.

Utiliser l’expression du travail WAB(F)=F.AB dans le cas de forces constantes.

 CHAPITRE 15

Énoncer et exploiter le théorème de l’énergie cinétique.

Forces conservatives. Énergie potentielle. Cas du champ de pesanteur terrestre.

Établir et utiliser l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur pour un système au voisinage de la surface de la Terre.

Forces non-conservatives : exemple des frottements.

Calculer le travail d’une force de frottement d’intensité constante dans le cas d’une trajectoire rectiligne.

Énergie mécanique.

Identifier des situations de conservation et de non-conservation de l’énergie mécanique.

Conservation et non conservation de l’énergie mécanique.

Exploiter la conservation de l’énergie mécanique dans des cas simples : chute libre en l’absence de frottement, oscillations d’un pendule en l’absence de frottement, etc.

Gain ou dissipation d’énergie.

Utiliser la variation de l’énergie mécanique pour déterminer le travail des forces non conservatives. Utiliser un dispositif (smartphone, logiciel de traitement d’images, etc.) pour étudier l’évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique d’un système dans différentes situations : chute d’un corps, rebond sur un support, oscillations d’un pendule, etc.

PYTHON - Analyse énergétique d’un mouvement

 

Capacité numérique : Utiliser un langage de programmation pour effectuer le bilan énergétique d’un système en mouvement.

 CHAPITRE 16

Capacité mathématique : Utiliser le produit scalaire de deux vecteurs.

3 semaines

 

Notions de cours

1.    Cours

Cours chapitre 15

Cours chapitre 16

Carte mentale (Lelivrescolaire)

 

2.    TP

TP 15 Le saut de Félix Baumgartner

TP 15b Sécurité routière et TEC

Vidéos du TP : chute billechute ballon (pour l’échelle l’équerre fait 60 cm de long)

TP 16 Conservation ou pas de l’énergie mécanique

Vidéos du TP : chute billechute ballon (pour l’échelle l’équerre fait 60 cm de long)

TP 16 Rebond d’une balle avec un smartphone

Télécharger Phyphox sur votre téléphone

 

3.    Exercices

Ex 11, 12 p 271 (Ec)

Ex 15, 18 p 271 (W)

Ex 21 p 271 , 26 p 273 (TEC)

24 p 273 (rebond phyphox)

Exercice sur expérience de cours

         DispositifExpérience 1  

Le grand canyon (Lucky Luck)

Le coyote

Silverstar et crater meteor  

 

4.    Animations et vidéos

Skate park (PhEt)

Chute libre dans l’air (labosims)

Chute libre dans un liquide (labosims)

Lancer de balle en chute libre (labosims)

 

5.    Evaluation :

Une image contenant peinture, dessin humoristique, Dessin d’enfant

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