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L’énergie mécanique d’un corps en chute libre

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MANUEL

LABO 17 EXPÉRIMENTATION

Chapitre 2, page 39

BUT DU LABORATOIRE 1re partie Déterminer l’effet de l’énergie mécanique sur une surface déformable lors de la chute d’objets à différentes hauteurs. 1. Quelle est la variable indépendante dans ce laboratoire ?

2. Quelle est la variable dépendante dans ce laboratoire ?

HYPOTHÈSE Je crois que parce que .

2e partie

1. Quelle est la variable indépendante dans ce laboratoire ? dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.

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Déterminer l’effet de l’énergie mécanique sur une surface déformable lors de la chute d’objets de différentes masses.

2. Quelle est la variable dépendante dans ce laboratoire ?

HYPOTHÈSE Je crois que parce que

.

MATÉRIEL • • • • •

Environ 400 ml de pâte à modeler Un contenant de plastique assez grand Une règle de un mètre 3 billes de différentes masses Une balance (facultatif)

Observatoire / Guide 10760

Labo 17

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L’énergie mécanique d’un corps en chute libre

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MANIPULATIONS 1re partie 1. Diviser la pâte à modeler en trois parts à peu près égales. 2. Modeler les trois parts en boules légèrement aplaties. 3. Placer les trois boules de pâte à modeler au fond du contenant de plastique. 4. Placer le mètre sur une des trois boules de pâte à modeler. 5. Prendre la bille ayant la plus grosse masse et la tenir au-dessus de la boule de pâte à modeler, à 25 cm de hauteur. 6. Laisser tomber la bille en ouvrant les doigts. 7. Mesurer le diamètre du trou formé dans la pâte à modeler. Noter le résultat. 8. Répéter les étapes 4 à 7 avec la même bille, mais avec une autre boule de pâte à modeler et en plaçant cette fois la bille à une hauteur de 50 cm. 9. Répéter à nouveau les étapes 4 à 7 avec la même bille, mais avec la dernière boule de pâte à modeler et en plaçant cette fois la bille à une hauteur de 100 cm.

2e partie 1. Remodeler les trois boules de pâte à modeler en boules légèrement aplaties. 2. Replacer les trois boules de pâte à modeler au fond du contenant de plastique. 3. Placer le mètre sur une des trois boules de pâte à modeler. 4. Prendre une bille et la tenir au-dessus de la boule de pâte à modeler, à une hauteur de 100 cm. 5. Laisser tomber la bille en ouvrant les doigts.

8. Répéter les étapes 3 à 6 avec la dernière bille et avec la dernière boule de pâte à modeler. 9. Nettoyer et ranger le matériel.

RÉSULTATS Notez vos résultats dans les tableaux suivants. Donnez un titre à vos tableaux.

1re partie Titre : Hauteur de la chute (cm)

Diamètre du trou formé (mm)

25 50 100

L’énergie mécanique d’un corps en chute libre

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Observatoire / Guide 10760

dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.

7. Répéter les étapes 3 à 6 avec la deuxième bille et en utilisant la deuxième boule de pâte à modeler.

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6. Mesurer le diamètre du trou formé dans la pâte à modeler. Noter le résultat.

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2e partie Titre : Diamètre du trou formé (mm)

Bille utilisée

ANALYSE DES RÉSULTATS 1. Quelle situation a permis d’obtenir le trou dont le diamètre est le plus grand lors de cette expérience ?

2. Comment le diamètre des trous varie-t-il en fonction de la hauteur à partir de laquelle l’objet chute ?

4. L’énergie mécanique d’un objet peut lui permettre, entre autres, de déformer un autre objet. Dans cette expérience, dans quelle situation l’objet en chute libre avait-il la plus grande énergie mécanique ? dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.

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3. Comment le diamètre des trous varie-t-il en fonction de la masse de l’objet qui chute ?

5. Quelles sont les causes possibles d’erreurs dans ce laboratoire ?

6. Comment pourriez-vous améliorer le protocole de ce laboratoire ?

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L’énergie mécanique d’un corps en chute libre

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CONCLUSION 1. Complétez les phrases suivantes : a) Dans cette expérience, plus l’énergie

d’un objet est

,

plus le diamètre du trou formé dans la pâte à modeler est important. b) La

et la masse des objets en chute libre influent sur

leur énergie

.

c) Plus un objet est lancé de

, plus son énergie mécanique est grande.

d) Plus la masse d’un objet est grande, plus l’énergie mécanique est

.

2. Vos hypothèses sont-elles confirmées ou infirmées ? Expliquez votre réponse.

RÉINVESTISSEMENT

L’énergie mécanique d’un corps en chute libre

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dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.

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Comment peut-on varier l’énergie mécanique d’un marteau lorsqu’on veut enfoncer un clou dans un plancher ?