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Exercices avec les corrections pour la 3ème: L'énergie cinétique et potentielle Chapitre 3 – L'ENERGIE CINETIQUE ET POTENTIELLE Thème 3: L'énergie et ses conversions Module 6-L'énergie Consignes pour ces exercices: Exercice 01: Un escargot se déplace à 1 mm/s. Données: Masse de l'escargot: m esc = 0, 025 kg Exprimer sa vitesse en m/s. Calculer son énergie cinétique. Exercice 02: Un patineur de 80 kg se déplace en ligne droite à une vitesse de 15 m/s. Il saute et atteint une hauteur de 1m du sol. Calculer alors son énergie potentielle à cette hauteur. Exercice 03: Alain, 73 kg, roule à 128 km/h sur sa moto, une Bandit 600 de 204 kg. a) Quelle est la masse totale du système Alain + moto? b) Convertir la vitesse en m/s. c) Calculer l'énergie cinétique du système Alain + moto. d) Convertir cette énergie en kJ en arrondissant à 2 chiffres après la virgule. Exercice 04: Une voiture de masse m = 800 kg roule à 60 km. h-1 sur une route horizontale. La conductrice freine et la voiture s'arrête.

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Le projectile (S 1) de masse m 1 = 0, 5kg est lancé suivant AB de longueur 1m, avec une force horizontale d'intensité 150N, ne s'exerçant qu'entre A et B. (S 1) part du point A sans vitesse initiale. a)Déterminer la valeur de la vitesse du projectile au point D. On néglige les frottements et on donne g=10 m. s -2 b) Déterminer l'intensité minimale qu'il faut donner à pour que le projectile atteigne D. c) En réalité la piste ABCD présente une force de frottement d'intensité 1N. Déterminer la valeur de la vitesse avec laquelle le projectile quitte la piste en D sachant que BC =0, 5m. 2-Le solide (S 1) est placé maintenant sur un banc à coussin d'air assez long. Il est relié à un solide (S 2) de masse m 2 =0, 1kg par l'intermédiaire d'un léger fil inextensible qui passe dans la gorge d'une poulie supposée sans masse (figure3). A la date t = 0s, on abandonne le solide (S 2) à lui même sans vitesse initiale. Par application du théorème de l'énergie cinétique: a) Déterminer la valeur de la vitesse du solide (S 2) après un parcours de longueur l =3m.

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Quelle est l'énergie cinétique initiale de la voiture? Quelle est l'énergie perdue par la voiture lors de son arrêt ou quelle est la variation d'énergie cinétique entre le début et la fin du freinage? Comment est dissipée cette énergie? Exercice 05: Rappeler la formule de l'énergie potentielle en indiquant les unités. Lors d'une figure de freestyle, une kitesurfeuse de masse m = 50 kg réussit à s'élever à 7, 0 m au-dessus de la mer. En prenant le niveau de la mer comme référence des énergies potentielles, calculer son énergie potentielle de pesanteur au point le plus haut de son saut. Exercice 06: Un skieur part du haut de la montagne au point A et arrive en bas de la montagne au point E. 1- Lors de la descente du skieur on néglige les frottements de l'air et de la neige. Comment varie l'énergie cinétique, l'énergie de position et l'énergie mécanique du skieur lors du trajet: a) AB: ______________________________________________________________________________ b) BC: ______________________________________________________________________________ c) CD: ______________________________________________________________________________ d) DE: ______________________________________________________________________________ 2- En supposant que les frottements ne sont plus négligés, sous quelle forme d'énergie, l'énergie cinétique est-elle transformée?

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Exercice n°1 Un véhicule de masse m = 10 4 kg est en mouvement sur une route inclinée de l'angle a = 30° par rapport au plan horizontal. Au cours de son mouvement, le véhicule est constamment soumis à une force de frottement d'intensité 400 N et son centre d'inertie G décrit la ligne de plus grande pente représentée par l'axe x'x (figure 1). 1 – Sous l'effet d'une force motrice, développée par le moteur et de même direction que la ligne de plus grande pente, le véhicule quitte la position A avec une vitesse nulle et atteint la position B avec la vitesse de valeur 20m. s -1 application du théorème de l'énergie cinétique, déterminer la valeur de la force. On donne: distance AB = 100m, g = 10m. s -2. 2 – Lorsque le véhicule passe en B, la force motrice est supprimée. Le véhicule continue son mouvement jusqu'à atteindre la position C où sa vitesse s'annule. Déterminer la valeur de la distance BC. Exercice n°2 1-La piste de lancement d'un projectile constitué d'un solide ponctuel (S 1), comprend une partie rectiligne horizontale (ABC) et une portion circulaire (CD) centré en un point O, de rayon r = 1m, d'angle au centre= 60°et telle que OC est perpendiculaire à AC (figure 2).

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Au terme d'un déplacement de \(24, 0 m\), la voiture a acquis une vitesse de \(9, 80 km\mathord{\cdot}h^{-1}\). On se place dans le référentiel terrestre et on néglige les frottements. Calculer la norme de la force exercée par le garagiste. Exercice 5: Énergie mécanique, travail, balle de tennis Une balle de tennis de masse \(55 g\) est lancée de haut en bas depuis un point d'altitude \(y_a = 4, 6 \times 10^{1} cm\) avec une vitesse \(1, 2 m\mathord{\cdot}s^{-1}\). On rappelle que la valeur de l'accélération normale de la pesanteur est: \( g = 9, 81 m\mathord{\cdot}s^{-2} \) Sachant que le travail de la force de frottement due à l'air vaut \(-0, 17 J\), à quelle vitesse la balle atteint-elle le sol, d'altitude \(y_b = 0 m\)? On donnera le résultat en \( m / s \), avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

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Y-a-t-il des précautions particulières à prendre lors de la première utilisation? Colas Barnabé: D'abord, veillez à ne pas gonfler à bloc le matériel, mais suffisamment pour assurer une bonne sécurité. Puis, mouillez votre bébé pour faire glisser plus facilement les éléments sur le corps et ainsi éviter d'éventuelles égratignures. Colas Barnabé: Si votre enfant est plutôt réticent, faites-le d'abord jouer avec des déguisements pour l'habituer à enfiler des accessoires. Puis, utilisez le matériel de flottaison sous la douche ou dans le bain. Amazon.fr : maillot de bain bouee. Si l'enfant connaît le matériel avant d'aller à la piscine ou à la mer, il n est pas surpris et n'aura pas d'appréhension à le mettre. Il sera même ravi de montrer à tout le monde sa belle bouée, ses brassards ou son maillot. À voir aussi L'utilisation de ce type de matériel est-elle indispensable à la sécurité? Colas Barnabé: Il faut bien comprendre que la première sécurité de l'enfant est entre les mains de la personne qui le gère. Les éléments de flottaison sont une aide pour permettre à votre bébé d'avoir davantage de liberté de mouvement.

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« L'apprentissage de la natation nécessite le contact avec l'adulte, le bébé a besoin des bras de ses parents pour se sentir en sécurité et progresser dans l'eau », insiste la pédiatre. « Par ailleurs il existe à présent des alertes sur la composition des bouées: certaines seraient faites à partir de plastiques contenant des phtalates qui sont des perturbateurs endocriniens. » Suivez votre grossesse semaine après semaine Quels sont les avantages et les inconvénients de ces différents types de matériel? Colas Barnabé: L'achat de brassards, dans le cadre des loisirs est, selon moi, le meilleur outil de flottaison pour l'enfant. Libre de tous ses mouvements, ce dernier peut découvrir plus facilement l'eau. Maillot de bain bouée bébé. Petit inconvénient: l'enfant est légèrement bloqué au niveau des bras. L'avantage d'une bouée classique est que votre bébé va utiliser ses jambes pour se déplacer et s'équilibrer. Pour rappel, l' AFPA (Association française de pédiatrie ambulatoire) déconseille fortement l'utilisation de bouées car celles-ci peuvent se renverser avec l'enfant.

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