Interprétation de l'énergie potentielle - L'UTES
Au fur et à mesure du déplacement, le graphe de l'énergie potentielle du ...
Exercice corrigé à http://perso.wanadoo.fr/kholaweb/mecanique/M5/M5_4_cadre.
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Prérequis : connaître lexpression des énergies potentielles (pesanteur et élastique) et savoir les retrouver à partir du travail de la force conservative qui en dérive.
Energie potentielle élastique
HYPERLINK "http://www3.ltu.edu/~s_schneider/physlets/main/SHM_Energy5.shtml" http://www3.ltu.edu/~s_schneider/physlets/main/SHM_Energy5.shtml
Ressort horizontal sans frottement
Explorer lanimation :
Saisir avec la souris lextrémité du ressort (« drag me ») et le comprimer de sa position initiale (allongement x = 30cm) jusquà une position finale (x=30cm). Au fur et à mesure du déplacement, le graphe de lénergie potentielle du ressort Ep en fonction de lallongement apparaît. Lâcher le ressort en x=-30cm (cliquer sur play).
Analyse énergétique :
Prévoir grâce au graphe lévolution ultérieure du système : faire qualitativement lanalyse des transferts dénergie lors de la compression par lopérateur, puis lorsque le ressort évolue librement.
Passage en un point donné :
Calculer lénergie cinétique du système et le vecteur vitesse au passage en x = -5cm (prendre les valeurs par défaut des paramètres). Que peut-on dire des différentes formes dénergie lors des passages successifs en x = -15cm ?
Equilibre ?
Arrivé en x=0, le système est au minimum dénergie potentielle. Est-ce un point déquilibre ? stable ou instable ? Pourquoi le système dépasse-t-il ce point ?
Ressort horizontal avec frottements
Comment évolue le système sil y a des frottements ?
Régler manuellement un coefficient de frottement cinétique (K = 0,5 (cliquer deux fois sur update values pour valider) puis lancer lanimation. Expliquer qualitativement la forme du graphe donnant lénergie totale, et lévolution correspondante du mouvement.
Point de tangence :
Calculer les coordonnées du point de tangence entre les graphes représentant lénergie mécanique (noir) et lénergie cinétique (vert).
Une autre représentation :
HYPERLINK "http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/meca/energie.html" http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/meca/energie.html : lire le texte qui accompagne lanimation et répondre aux questions posées. (clic gauche de la souris pour geler lanimation).
Pendule élastique :
Exercice corrigé à HYPERLINK "http://perso.wanadoo.fr/kholaweb/mecanique/M5/M5_4_cadre.htm" http://perso.wanadoo.fr/kholaweb/mecanique/M5/M5_4_cadre.htm
Energie potentielle de pesanteur
Pendule.
Explorer lanimation :
HYPERLINK "http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Oscillateurs/pend_pesant1.html" http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Oscillateurs/pend_pesant1.html :
Réglage des paramètres sous lanimation : régler le coefficient de frottement ( = 0, garder pour les autres paramètres les valeurs par défaut. Lâcher le pendule sans vitesse initiale. Comment évolue le système ?
Energie mécanique : donner son expression littérale puis la calculer.
Calculer la vitesse angulaire du pendule au passage par la position déquilibre stable.
Régler le coefficient de frottement ( = 0,1 :
Comment évolue le mouvement ? comment varie lamplitude ?
Barre des énergies :
Commenter la représentation énergétique sous forme de barre : HYPERLINK "http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Oscillateurs/pend_pesant.html#applet" http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Oscillateurs/pend_pesant.html#applet
Chariot sur piste : HYPERLINK "http://www.chimix.com/ifrance/transit/chariot.htm" http://www.chimix.com/ifrance/transit/chariot.htm
Différents systèmes dans le champ de pesanteur :
Plusieurs exercices corrigés : rebond dune balle, plan incliné, pendule avec butée
) à HYPERLINK "http://www.chimix.com/T-fiches/th-cine.htm" http://www.chimix.com/T-fiches/th-cine.htm
Système avec frottement : HYPERLINK "http://perso.wanadoo.fr/kholaweb/mecanique/M5/M5_2_cadre.htm" http://perso.wanadoo.fr/kholaweb/mecanique/M5/M5_2_cadre.htm
Dautres exercices pour vous entraîner :
Potentiel de Yukawa, forces en 1/r2 (diagrammes dénergie) :
Deux exercices corrigés à ladresse : HYPERLINK "http://www.chimix.com/ifrance/methodixphi/travail_energie.htm" http://www.chimix.com/ifrance/methodixphi/travail_energie.htm
Deux formes dénergie potentielle :
Pendule élastique (énergies potentielles de pesanteur et élastique) :
HYPERLINK "http://www.postbac.com/j/mod_perl/got.pl?dir=p/mpsi/mecapt/energetic/gen/977" http://www.postbac.com/j/mod_perl/got.pl?dir=p/mpsi/mecapt/energetic/gen/977
Energie dun point matériel :
HYPERLINK "http://www.n-vandewiele.com/serv.htm" http://www.n-vandewiele.com/serv.htm mécanique, série 13, énergie dun point matériel.
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Exercices de base : cliquer sur les icônes en bas de page à ladresse HYPERLINK "http://www.uel.education.fr/consultation/reference/physique/meca/apprendre/chapitref/f4.htm"http://www.uel.education.fr/consultation/reference/physique/meca/apprendre/chapitref/f4.htm
Différentes façons de déterminer léquation du mouvement du pendule simple,
en particulier à partir de la conservation de lénergie mécanique : HYPERLINK "http://www.uel.education.fr/consultation/reference/physique/meca/apprendre/chapitreh/h2.htm" http://www.uel.education.fr/consultation/reference/physique/meca/apprendre/chapitreh/h2.htm
Références de cours : voir en fin datelier 6.
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@TELIER 5 :
Energie mécanique, Energie cinétique (1)
Niveau : L1 PHYSIQUE
UE LP 101
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