Avant une collision, une voiture possédait une énergie cinétique de 2{,}00 \times 10^{5} Joules. Après la collision avec un mur, son énergie cinétique est réduite à 2{,}00 \times 10^{3} joules.
Quelle quantité d'énergie a été transférée au mur ?
L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :
E_m= E_c + E_p
Avec :
- E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
- E_c , l'énergie cinétique en Joules (J)
- E_p , l'énergie potentielle en Joules (J)
Étant donné que la collision se produit à une altitude donnée, l'énergie potentielle n'est pas à prendre en compte dans le cas présent. Cela signifie que la conservation de l'énergie peut, dans ce cas, se résumer à celle de l'énergie cinétique :
E_{c_{initiale}} = E_{c_{finale}}
E_{c_{initiale}} = E_{voiture_{finale}} + E_{mur_{finale}}
Avec :
- E_{c_{initiale}} = E_{voiture_{initiale}} = 2{,}00 \times 10^{5} J
- E_{voiture_{finale}} = 2{,}00 \times 10^{3}
On obtient donc l'énergie transférée au mur :
E_{mur_{finale}} = E_{c_{initiale}} - E_{voiture_{finale}}
E_{mur_{finale}} = 2{,}00 \times 10^{5} - 2{,}00 \times 10^{3}
E_{mur_{finale}} = 1{,}98 \times 10^{5} J
L'énergie transférée au mur est de 1{,}98 \times 10^{5} J.
Avant une collision, une moto possédait une énergie cinétique de 1{,}73 \times 10^{4} Joules. Après la collision avec un mur, son énergie cinétique est réduite à 5{,}30 \times 10^{2} joules.
Quelle quantité d'énergie a été transférée au mur ?
L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :
E_m= E_c + E_p
Avec :
- E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
- E_c , l'énergie cinétique en Joules (J)
- E_p , l'énergie potentielle en Joules (J)
Étant donné que la collision se produit à une altitude donnée, l'énergie potentielle n'est pas à prendre en compte dans le cas présent. Cela signifie que la conservation de l'énergie peut, dans ce cas, se résumer à celle de l'énergie cinétique :
E_{c_{initiale}} = E_{c_{finale}}
E_{c_{initiale}} = E_{moto_{finale}} + E_{mur_{finale}}
Avec :
- E_{c_{initiale}} = E_{moto_{initiale}} = 1{,}73 \times 10^{4} J
- E_{moto_{finale}} = 5{,}30 \times 10^{2}
On obtient donc l'énergie transférée au mur :
E_{mur_{finale}} = E_{c_{initiale}} - E_{moto_{finale}}
E_{mur_{finale}} = 1{,}73 \times 10^{4} - 5{,}30 \times 10^{2}
E_{mur_{finale}} = 1{,}68 \times 10^{4} J
L'énergie transférée au mur est de 1{,}68 \times 10^{4} J.
Avant une collision avec un arbre, un vélo possédait une énergie cinétique de 1800 Joules. Après la collision avec un mur, son énergie cinétique est réduite à 113 joules.
Quelle quantité d'énergie a été transférée à l'arbre ?
L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :
E_m= E_c + E_p
Avec :
- E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
- E_c , l'énergie cinétique en Joules (J)
- E_p , l'énergie potentielle en Joules (J)
Étant donné que la collision se produit à une altitude donnée, l'énergie potentielle n'est pas à prendre en compte dans le cas présent. Cela signifie que la conservation de l'énergie peut, dans ce cas, se résumer à celle de l'énergie cinétique :
E_{c_{initiale}} = E_{c_{finale}}
E_{c_{initiale}} = E_{vélo_{finale}} + E_{arbre_{finale}}
Avec :
- E_{c_{initiale}} = E_{vélo_{initiale}} = 1\ 800 J
- E_{vélo_{finale}} = 113
On obtient donc l'énergie transférée au mur :
E_{arbre_{finale}} = E_{c_{initiale}} - E_{vélo_{finale}}
E_{arbre_{finale}} = 1\ 800-113
E_{arbre_{finale}} = 1{,}69 \times 10^{3} J
L'énergie transférée à l'arbre est de 1{,}69 \times 10^{3} J.
Avant une collision avec un autre camion ayant pilé, un camion 1 possédait une énergie cinétique de 9{,}95 \times 10^{5} Joules. Après la collision avec le camion 2 arrêté, son énergie cinétique est réduite à 3{,}60 \times 10^{3} joules.
Quelle quantité d'énergie a été transférée au camion 2 ?
L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :
E_m= E_c + E_p
Avec :
- E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
- E_c , l'énergie cinétique en Joules (J)
- E_p , l'énergie potentielle en Joules (J)
Étant donné que la collision se produit à une altitude donnée, l'énergie potentielle n'est pas à prendre en compte dans le cas présent. Cela signifie que la conservation de l'énergie peut, dans ce cas, se résumer à celle de l'énergie cinétique :
E_{c_{initiale}} = E_{c_{finale}}
E_{c_{initiale}} = E_{camion 1_{finale}} + E_{camion 2_{finale}}
Avec :
- E_{c_{initiale}} = E_{camion 1_{initiale}} = 9{,}95 \times 10^{5} J
- E_{camion1_{finale}} = 3{,}60 \times 10^{3}
On obtient donc l'énergie transférée au camion 2 :
E_{camion 2_{finale}} = E_{c_{initiale}} - E_{camion 1_{finale}}
E_{camion 2_{finale}} = 9{,}95 \times 10^{5} - 3{,}60 \times 10^{3}
E_{camion 2_{finale}} = 9{,}91 \times 10^{5} J
L'énergie transférée au camion 2 est de 9{,}91 \times 10^{5} J.
Avant le tir d'un fusil, celui-ci possédait une énergie cinétique nulle. Après le tir, l'énergie de la balle est de 1{,}750 \times 10^{3} joules.
Quelle quantité d'énergie a été transférée au porteur de l'arme si celle-ci n'est pas équipée d'un système absorbant le recul ?
L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :
E_m= E_c + E_p
Avec :
- E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
- E_c , l'énergie cinétique en Joules (J)
- E_p , l'énergie potentielle en Joules (J)
Étant donné que le tir se produit à une altitude donnée, l'énergie potentielle n'est pas à prendre en compte dans le cas présent. Cela signifie que la conservation de l'énergie peut, dans ce cas, se résumer à celle de l'énergie cinétique :
E_{c_{initiale}} = E_{c_{finale}}
E_{c_{initiale}} = E_{projectile_{finale}} + E_{arme_{finale}}
Avec :
- E_{c_{initiale}} = 0 J car il n'y a aucun mouvement, donc aucune vitesse, donc aucune énergie cinétique avant le tir.
- E_{projectile_{finale}} = 1{,}750 \times 10^{3} J
On obtient donc l'énergie transférée à l'arme :
E_{arme_{finale}} = E_{c_{initiale}} - E_{projectile_{finale}}
E_{arme_{finale}} = 0 - 1{,}750 \times 10^{3}
E_{arme_{finale}} = -1{,}750 \times 10^{3} J
On trouve une valeur négative car l'arme, sans système d'absorption du recul, partirait en arrière, dans le sens opposé au projectile.
L'énergie transférée au fusil est de -1{,}750 \times 10^{3} J.