Déclic ! · leçon interactive gratuite
La conservation de l'énergie mécanique
Sans frottement, l'énergie mécanique reste constante : l'énergie potentielle devient énergie cinétique et inversement. Calculer une vitesse au point bas ou une hauteur maximale.
Sans compte, rien n'est enregistré. Dans une classe Pinpon, l'enseignant ouvre les leçons qu'il veut, peut les projeter au TBI, et chaque élève garde ses leçons terminées.
Ce que l'élève retient
Sans frottement, l'énergie mécanique se conserve : l'énergie potentielle et l'énergie cinétique s'échangent, leur somme reste la même.
- Sans frottement, énergie cinétique + énergie potentielle = constante.
- Lâché d'une hauteur h : v = racine carrée de 2 × g × h, quelle que soit la masse.
- Lancé vers le haut à la vitesse v : hauteur maximale h = v² divisé par 2 × g.
- Rampe ou pendule sans frottement : l'objet remonte à sa hauteur de départ.
- Avec frottements, une partie de l'énergie mécanique devient énergie thermique.
Exemples : Chute de 5 mètres : environ 9,9 mètres par seconde au sol. · Balle lancée à 10 mètres par seconde : environ 5,1 mètres de haut.
Comment se passe la leçon
- Lourde ou légère ?
- Une énergie qui change de forme
- La conservation de l'énergie mécanique
- Rampe et pendule
- Et les frottements ?
- À toi de jouer !
- Ce que je garde
Une accroche, une manipulation, la règle, des exemples, les pièges, des exercices corrigés (deux essais, une explication à chaque fois) et un mémo à imprimer. Tout peut être lu à voix haute.
Dans les programmes officiels
D'après les textes officiels (Référentiels de la Fédération Wallonie-Bruxelles) :
- HSC-D2-023Analyser une situation pour en déduire la répartition d’énergie ou les échanges énergétiques. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance
- HSC-D2-026Appliquer la conservation de l’énergie mécanique pour estimer la hauteur ou la vitesse liée à une position extrême. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance