Comment évolue l'énergie d'un objet qui tombe sur Terre ?

Je me souviens

On a appris en troisième que la Terre exerce sur tout objet situé dans son voisinage une attraction liée à sa masse : le poids.

Je découvre

Document 1 : chute d'une bille

La photographie de gauche est une chronophotographie : on a mis un appareil photographique fixe en pause longue dans le noir, puis pendant la chute d'une bille on a déclenché un flash régulièrement. On photographie ainsi la position de la bille à intervalle de temps constant.

Connaissant la durée entre deux prises de vue, il suffit de mesurer la distance parcourue à chaque fois pour calculer la vitesse de la bille.

Document 2 : distance de freinage

Le graphique ci-contre donne la distance que parcourt une voiture avant de s’arrêter sur route sèche ou mouillée en fonction de la vitesse au début du freinage.

On voit sur ce graphique que la distance de freinage double lorsque la route est mouillée. Par exemple à 40 km/h il faut 10m pour freiner sur route sèche et 20m sur route mouillée.

Je réponds aux questions

1° Comment varie la vitesse de la bille pendant sa chute ? Justifier votre réponse.

2° Pour faire monter un objet, il faut fournir un effort et donc communiquer de l’énergie à cet objet. Que peut-on dire de cette énergie pendant que l’objet descend ?

3° Peut-on expliquer, en utilisant la notion d’énergie, pourquoi la bille accélère pendant sa chute ?

4° La distance de freinage est-elle proportionnelle à la vitesse ? Justifier.

5° Après avoir relevé les valeurs de la distance de freinage sur route sèche à 40km/h, 80km/h et 120km/h, choisir parmi les affirmations suivantes celles qui sont correctes.

 A Quand la vitesse double, la distance de freinage ne varie pas.  B Quand la vitesse double, la distance de freinage double aussi.  C Quand la vitesse double, la distance de freinage est multipliée par quatre.  D Quand la vitesse triple, la distance de freinage triple