print | PHYWE


Données techniques Conservation de l’énergie mécanique avec Cobra DigiMotion Article n° : P6215000 Principe L’énergie est présente partout dans la vie quotidienne. Lorsqu’un corps tombe ou qu’un pendule oscille, l’énergie potentielle et l’énergie cinétique se transforment continuellement l’une en l’autre. Du point de vue physique, la somme de ces deux formes d’énergie reste constante dans un système fermé, à condition qu’aucun frottement ni aucune influence extérieure n’intervienne. L’énergie ne disparaît pas ; elle est simplement transformée d’une forme en une autre. Lors d’une chute libre dans le champ gravitationnel terrestre, un corps possède initialement une énergie potentielle. Au cours de sa chute, cette énergie est continuellement convertie en énergie cinétique. Grâce au MotionBoard, la chute d’un MotionDot peut être enregistrée avec précision en temps réel, ce qui permet d’analyser l’évolution temporelle de la position et de la vitesse ainsi que d’étudier quantitativement la conversion d’énergie. Exercices Relâcher un MotionDot à l’aide d’un électroaimant et le laisser tomber le long du MotionBoard. Enregistrer les données de position en temps réel à l’aide de l’application LABsense. Déterminer la vitesse à partir de la courbe position–temps. Calculer l’énergie cinétique et l’énergie potentielle à partir des données obtenues. Répéter l’expérience plusieurs fois et calculer des valeurs moyennes. Comparer les courbes d’énergie et discuter des éventuels écarts par rapport au modèle idéal. Objectifs Les apprenants étudient expérimentalement la conservation de l’énergie mécanique et constatent que, dans un système fermé, la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle reste constante. Ils analysent des données expérimentales, déduisent les vitesses à partir des données de position et appliquent ces résultats à l’étude énergétique. Ils approfondissent également leur compréhension de la vitesse, de l’accélération et des transformations d’énergie dans un champ gravitationnel. Grâce à l’analyse graphique des courbes expérimentales, ils renforcent leurs compétences mathématiques, notamment dans l’interprétation des graphiques et l’identification de relations. Avantages Enregistrement numérique précis de la chute libre en temps réel Analyse directe des données de position et de vitesse Visualisation claire de la transformation de l’énergie Vérification expérimentale d’une loi fondamentale de la nature Idéal pour le collège et le lycée

Conservation de l’énergie mécanique avec Cobra DigiMotion