8 exemples d'énergie potentielle et d'énergie cinétique
1. Regardez l'image ci-dessous !
L'objet A a une masse de 1 500 grammes et se trouve dans la position indiquée sur l'image. Au bout d'un certain temps, l'objet tombe au sol. Énergie potentielle le plus grand appartenant à l'objet A
est... (on sait que g terre = 10 m/s²)2)
A. 15 Joules
B. 200 Joules
C. 300 Joules
D. 30.000 Joules
Discussion
Il est connu que :
Indiquez toutes les unités du Système international.
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/ s²
Masse de l'objet (m) = 1500 grammes = 1500/1000 kilogrammes = 1,5 kilogrammes
Hauteur (h) = 20 mètres
Question : Énergie potentielle de l'objet A
Répondre :
L'objet A possède la plus grande énergie potentielle lorsqu'il se trouve à son point le plus haut, soit à 20 mètres de la surface du sol, et la plus petite énergie potentielle lorsqu'il se trouve à la surface du sol.
L'énergie potentielle d'un objet se calcule à l'aide de la formule de l'énergie potentielle gravitationnelle :
EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s² ) (20 m) = 300 kg m² / s² = 300 joules
La bonne réponse est C.
2. Une balle d'une masse de 10 grammes se déplace à une vitesse de 100 m/s. L'énergie cinétique de la balle est de…
A. 50 Joules
B. 1.000 Joules
C. 10.000 Joules
D. 50.000 Joules
Discussion
Il est connu que :
Masse de la balle (m) = 10 grammes = 10/1000 kilogrammes = 1/100 kilogrammes = 0,01 kilogramme
Vitesse de la balle (v) = 100 mètres/seconde
Question : Énergie cinétique de la balle
Répondre :
L'énergie cinétique de la balle est calculée à l'aide de la formule de l'énergie cinétique :
EK = 1/2 mv²
EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) ²
EK = 1/2 (0,01 kg)(10 000 m 2 /s 2 )
EK = (0,01 kg)(5 000 m 2 /s 2 )
EK = 50 kg m² / s²
EK = 50 joules
La bonne réponse est A.
3. Les voitures A et B ont la même masse. Elles se déplacent avec des énergies cinétiques différentes. Si le rapport de l'énergie cinétique de la voiture A à celle de la voiture B est de 4:9, alors le rapport de la vitesse de la voiture A à celle de la voiture B est de…
A. 2 : 3
B. 3 : 2
C. 4 : 9
D. 9 : 4
Discussion
Il est connu que :
L'énergie cinétique de la voiture A (EK)A) = 4
L'énergie cinétique de la voiture B (EK)B) = 9
Masse de la voiture A (mA) = masse de la voiture B (mB) = m
Question : Quelle est la vitesse de la voiture A par rapport à la vitesse de la voiture B ?
Répondre :
Supposons que la masse de la voiture A = la masse de la voiture B = m = 1
Énergie cinétique de la voiture A :
EK = ½ mv2 —> Formule de l'énergie cinétique
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vA = √(2)(4)
Énergie cinétique de la voiture B :
EK = ½ mv2 —> Formule de l'énergie cinétique
9 = ½ (1) v2
(2)(9) = v2
vB = √(2)(9)
Comparaison de la vitesse de la voiture A et de la voiture B :
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
La bonne réponse est A.
4. Deux objets A et B ont la même masse. L'objet A se déplace avec une énergie cinétique de 4 J et l'objet B avec une énergie cinétique de 16 J. Le rapport des vitesses des objets A et B est…
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Discussion
Il est connu que :
L'énergie cinétique de l'objet A (EK)A) = 4 Joules
L'énergie cinétique de l'objet B (EK)B) = 16 Joules
Masse de l'objet A (mA) = masse de l'objet B (mB) = m
Question : Comparaison de la vitesse de l'objet A avec la vitesse de l'objet B
Répondre :
Supposons que la masse de l'objet A = masse de l'objet B = m = 1
Énergie cinétique de l'objet A :
EK = ½ mv2 —> Formule de l'énergie cinétique
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vA = √(2)(4)
Énergie cinétique de l'objet B :
EK = ½ mv2 —> Formule de l'énergie cinétique
16 = ½ (1) v2
(2)(16) = v2
vB = √(2)(16)
Comparaison de la vitesse de la voiture A et de la voiture B :
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
La bonne réponse est A.
5. Deux objets de même masse sont en mouvement. Le rapport de leurs énergies cinétiques est de 1:4. Le rapport de leurs vitesses est de…
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Discussion
Il est connu que :
L'énergie cinétique du premier objet (EK)1) = 1
L'énergie cinétique du deuxième objet (EK)2) = 4
Masse du premier objet (m1) = masse du deuxième objet (m2) = m
Question : Comparaison de la vitesse du premier objet avec la vitesse du deuxième objet
Répondre :
Supposons que la masse du premier objet soit égale à la masse du deuxième objet, soit m = 1
Énergie cinétique du premier objet :
EK = ½ mv2 —> Formule de l'énergie cinétique
1 = ½ (1) v2
(2)(1) = v2
2 = v2
vA = √2
Énergie cinétique du deuxième objet :
EK = ½ mv2 —> Formule de l'énergie cinétique
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vB = √(2)(4)
Comparaison de la vitesse de la voiture A et de la voiture B :
v1 : v2
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
La bonne réponse est A.
6. Un bloc glisse à vitesse constante sur une surface inclinée. La transformation d'énergie qui se produit est…
A. Énergie potentielle → énergie cinétique
B. Énergie cinétique → énergie potentielle
C. énergie potentielle → énergie thermique
D. énergie cinétique → énergie thermique
E. énergie thermique → énergie cinétique
Discussion
Si un bloc glisse le long d'une surface inclinée, de haut en bas, alors l'énergie potentielle gravitationnelle est convertie en énergie cinétique.
La bonne réponse est A.
Observez le circuit sur l'image.
7. Un pendule mathématique reçoit un déplacement initial puis oscille harmoniquement comme illustré sur la figure. Si le point de référence pour la mesure de l'énergie potentielle est le point C, quelle affirmation est correcte ?
(1) L'énergie cinétique du pendule au point A' est la même que l'énergie cinétique du pendule au point B'
(2) L'énergie potentielle du pendule au point A' est la même que l'énergie potentielle du pendule au point B'.
(3) La différence d'énergie cinétique du pendule aux points A' et A est la même que la différence d'énergie potentielle du pendule aux points B' et B.
(4) La vitesse du pendule au point A' est la même que la vitesse du pendule au point B.
Discussion
Les affirmations correctes sont 1, 2 et 3.
8. Regardez l'image !
L'énergie cinétique d'un objet au point B est de 100 J. Si la masse de l'objet est de 2,5 kg, alors son énergie cinétique lorsqu'il touche le sol au point C est de…
A. 350 J
B. 250 J
C. 150 J
D. 100 J
Discussion
L'énergie cinétique de l'objet lorsqu'il arrive au point B :
EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 joules
L'énergie cinétique de l'objet lorsqu'il arrive au point C :
EP = mgh
EP = (2,5)(10)(4 + 6)
EP = (2,5)(10)(10)
EP = 250 joules
La bonne réponse est B.
Source de la question :
Questions d'examen national de sciences pour le collège/collège islamique
Questions de physique SBMPTN
