Physique-Chimie · 4e · L’énergie
Calculer la vitesse et l’énergie cinétique
Vitesse × 2, énergie × 4.
En bref
L'énergie cinétique est l'énergie que possède un objet du fait de son mouvement.
Ec = ½ × m × v²
| La grandeur | Son unité |
|---|---|
| Ec | Joules (J) |
| m | Kilogrammes (kg) |
| v | Mètres par seconde (m/s) — jamais en km/h |
Le calcul, étape par étape
Une voiture de 1 000 kg à 72 km/h :
| L'étape | Le calcul |
|---|---|
| Convertir | 72 ÷ 3,6 = 20 m/s |
| Appliquer | Ec = 0,5 × 1 000 × 20² |
| Résultat | 0,5 × 1 000 × 400 = 200 000 J |
Le carré, tout est là
| Ce qu'on double ou triple | L'effet sur Ec |
|---|---|
| La masse | Elle double |
| La vitesse | Elle est multipliée par 4 |
| La vitesse ×3 | Elle est multipliée par 9 |
Passer de 50 à 100 km/h ne double pas la violence d'un choc : elle est multipliée par quatre. C'est le calcul qui fonde toutes les limitations de vitesse.
La distance d'arrêt
| Sa composante | Ce qu'elle recouvre | Ce qui l'allonge |
|---|---|---|
| La distance de réaction | Le trajet pendant le temps de réaction, environ 1 s | Alcool, fatigue, téléphone |
| La distance de freinage | Le trajet pour dissiper Ec ; elle croît comme le carré de la vitesse | Pluie, pneus usés |
Ce que devient l'énergie au freinage
Elle est convertie en énergie thermique par les frottements des freins : les disques chauffent. L'énergie n'a pas disparu, elle a changé de forme.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
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1.Quelle est la formule de l’énergie cinétique ?
2.Dans quelle unité doit être exprimée la vitesse dans cette formule ?
3.Par combien l’énergie cinétique est-elle multipliée si la vitesse double ?
4.Par combien l’énergie cinétique est-elle multipliée si la masse double ?
5.Quelle est l’énergie cinétique d’une voiture de 1 000 kg roulant à 20 m/s ?
6.De quoi se compose la distance d’arrêt ?
0 / 6 questions
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