Soit le graphique ci-dessous représentant les énergies cinétique, potentielle et mécanique d'un skieur descendant une pente :
Quelle est l'explication correcte des évolutions des énergies potentielle de pesanteur, cinétique et mécanique ?
On peut constater d'après l'étude des courbes que lorsque celle correspondant à l'énergie potentielle diminue (en raison de la diminution d'altitude du skieur), celle correspondant à l'énergie cinétique augmente mais moins qu'attendu (elle n'augmente pas aussi vite que baisse la première).
Le système perd donc de son énergie mécanique puisqu'elle résulte de la somme de l'énergie cinétique et potentielle. La baisse de la courbe associée l'illustre graphiquement.
Cela s'explique à cause des frottements, de l'air sur le skieur comme de la piste sur les skis, qui empêchent la conservation de l'énergie mécanique.
La courbe correspondant à l'énergie cinétique augmente moins que ne diminue celle de l'énergie potentielle.
Le système perd donc de son énergie mécanique à cause des frottements.
Soit le graphique ci-dessous représentant les énergies cinétique, potentielle et mécanique d'un parachutiste dont la vitesse de chute s'est stabilisée :
Quelle proposition décrit correctement le graphique et explique la courbe de l'énergie mécanique ?
On peut constater d'après l'étude des courbes que lorsque celle correspondant à l'énergie potentielle diminue (en raison de la diminution d'altitude du parachutiste), celle correspondant à l'énergie cinétique ne varie pas (cela s'explique par le fait, qu'après un certain temps de chute, la vitesse dont elle dépend, devient stationnaire).
Le système perd donc de son énergie mécanique puisqu'elle résulte de la somme de l'énergie cinétique et potentielle. La baisse de la courbe associée l'illustre graphiquement.
Cela s'explique à cause des frottements, de l'air sur le parachutiste qui finissent par compenser l'augmentation de la vitesse initiale et donc la stabiliser, provoquant la diminution de l'énergie mécanique.
La courbe correspondant à l'énergie cinétique ne varie pas contrairement à celle de l'énergie potentielle qui diminue.
Le système perd donc de son énergie mécanique à cause des frottements qui imposent une vitesse de chute (et donc une énergie cinétique) maximale.
Soit le graphique ci-dessous représentant les énergies cinétique, potentielle et mécanique d'une skieuse remontant une piste à vitesse constante au moyen d'un téléski :
Quelle proposition décrit correctement le graphique et explique la courbe de l'énergie mécanique ?
On peut constater d'après l'étude des courbes que lorsque celle correspondant à l'énergie potentielle augmente (en raison de l'augmentation d'altitude de la skieuse), celle correspondant à l'énergie cinétique ne varie pas. Cela est dû au fait que la skieuse est remontée par le téléski à vitesse constante.
Le système gagne donc de l'énergie mécanique puisqu'elle résulte de la somme de l'énergie cinétique et potentielle. L'augmentation de la courbe associée l'illustre graphiquement.
Cela ne s'explique pas à cause des frottements, qui sont compensés par la traction du téléski, mais par le fait que l'énergie cinétique ne diminue pas pour compenser l'augmentation de l'énergie potentielle et alors assurer la conservation de l'énergie mécanique.
La courbe correspondant à l'énergie cinétique ne varie pas tandis que celle de l'énergie potentielle augmente.
Le système gagne donc de l'énergie mécanique à cause de la remontée mécanique du téléski.
Soit le graphique ci-dessous représentant les énergies cinétique, potentielle et mécanique d'une balle en caoutchouc chutant librement jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol et rebondissant plusieurs fois mais de manière non élastique :
Quelle proposition décrit correctement le graphique et explique la courbe de l'énergie mécanique ?
On peut constater d'après l'étude des courbes que lorsque celle correspondant à l'énergie potentielle varie dans un sens, celle correspondant à l'énergie cinétique varie dans le sens contraire.
Néanmoins, chaque courbe a une allure de sinusoïdale amorti : leur amplitude diminue.
Le système perd donc de l'énergie mécanique puisqu'elle résulte de la somme de l'énergie cinétique et potentielle. La baisse de la courbe associée l'illustre graphiquement.
Cela ne s'explique pas à cause des frottements (qu'on peut supposer négligeables dans le cas d'une balle), mais par le fait que de l'énergie cinétique est transmise au sol à chaque impact avec celui-ci, ce qui empêche du coup la conservation de l'énergie mécanique.
Les courbes correspondant à l'énergie cinétique et à l'énergie potentielle ont leurs amplitudes qui diminuent.
Le système perd donc de l'énergie mécanique par dissipation d'énergie cinétique lors des contacts avec le sol.
Soit le graphique ci-dessous représentant les énergies cinétique, potentielle et mécanique d'une bille de plomb chutant librement jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol :
Quelle proposition décrit correctement le graphique et explique la courbe de l'énergie mécanique ?
On peut constater, d'après l'étude des courbes, que lorsque celle correspondant à l'énergie potentielle diminue (en raison de la diminution d'altitude de la bille), celle correspondant à l'énergie cinétique augmente d'autant.
Le système ne perd donc pas d'énergie mécanique puisqu'elle résulte de la somme de l'énergie cinétique et potentielle. La courbe associée demeure constante.
Cela s'explique à cause des frottements qui sont négligeables dans le cas de la chute d'une bille de plomb. La conservation de l'énergie mécanique est donc vérifiée.
La courbe correspondant à l'énergie cinétique augmente autant que diminue celle de l'énergie potentielle.
Le système a donc une énergie mécanique constante car les frottements sont négligeables.
Soit le graphique ci-dessous représentant les énergies cinétique, potentielle et mécanique d'une balle en caoutchouc chutant librement jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol et rebondissant à la même hauteur que sa position initiale, de manière parfaitement élastique :
Quelle proposition décrit correctement le graphique et explique la courbe de l'énergie mécanique ?
On peut constater, d'après l'étude des courbes, que lorsque celle correspondant à l'énergie potentielle diminue (en raison de la diminution d'altitude de la balle), celle correspondant à l'énergie cinétique augmente d'autant.
Lorsque la balle remonte dans la seconde partie, les variations des deux courbes demeures opposées.
Le système ne perd donc pas d'énergie mécanique puisqu'elle résulte de la somme de l'énergie cinétique et potentielle. La courbe associée demeure constante.
Cela s'explique à cause des frottements qui sont négligeables ici. La balle est suffisamment dense pour ne pas être affectée par l'air.
La conservation de l'énergie mécanique est donc vérifiée.
La courbe correspondant à l'énergie cinétique varie de manière strictement opposée à celle de l'énergie potentielle.
Le système a donc une énergie mécanique constante car les frottements sont négligeables.