PHYSIQUE EXPERIMENTALE CAHIER DE LABORATOIRE

3. CONSERVATION DE L’ENERGIE
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Expérience MEC-1
Nous allons à présent étudier le mouvement du chariot le long d'un plan
incliné en utilisant le concept d'énergie. Les résultats seront obtenus en
exploitant la même bande de papier enregistreur que pour l’expérience du
plan incliné.
En tout point du mouvement, l'énergie du chariot peut s'écrire comme la
somme de deux termes, l'un correspondant à l'énergie potentielle dans le
champ de la pesanteur, l'autre correspondant à l'énergie cinétique. C'est en
exprimant que l'énergie est une constante du mouvement que nous
pourrons obtenir l'information désirée :
1
E mgh mv
2
2
= + (14)
où m est la masse du chariot, g l'accélération de la pesanteur, h la hauteur
et v la vitesse. Pour 2 points P1 et P2, il vient donc à partir de (14)
1 1
mgh + mv = mgh + mv
2 2
2 2
1 1 2 2
si h1 et h2 sont respectivement les hauteurs de P1 et P2 et v1 et v2 la vitesse
du chariot lorsqu'il passe en P1 et en P2.
Soit P1 le point situé sur la bandelette dans le prolongement de la vis sous
laquelle se trouve le bloc de bois de hauteur h et P2 le point situé dans le
prolongement de l'autre vis. La différence de hauteur entre P1 et P2 est
donc bien h.
Remarquez que P2 est situé un peu avant la fin du plan incliné !!!
En P1, en haut du plan incliné, on a
et en P2, en bas du plan incliné,
1
E = mgh + mv
2
1 1
2
1
1
E = mgh +
mv
2
2 2
2
2