L'énergie cinétique Physique-Chimie 3e
⚡ Physique-Chimie🎒 3e (collège)✅ 12 exercices corrigés
📖 La leçon
Si la vitesse double, l'énergie est multipliée par 4 !
D'où les distances de freinage qui explosent.
Tout objet en mouvement possède une énergie cinétique égale à un demi de m fois v au carré. Si la vitesse double, cette énergie est multipliée par 4 : voilà pourquoi freiner prend si long à grande vitesse.
▶ S'entraîner sur cette notion
✏️ 12 exercices corrigés : l'énergie cinétique
Chaque exercice donne les réponses proposées, la bonne réponse et son explication. Les trois premiers sont ouverts, touchez les autres pour les déplier.
L'énergie cinétique dépend de…
sa masse et sa vitesse · sa couleur · son prix · son âge
✔ Réponse : sa masse et sa vitesse
Un objet lourd et rapide possède beaucoup d'énergie cinétique.
Quelle est la formule de l'énergie cinétique ?
Ec = m × v · Ec = ½ × m × v² · Ec = m × g · Ec = ½ × m × v
✔ Réponse : Ec = ½ × m × v²
L'énergie cinétique vaut un demi de la masse multipliée par le carré de la vitesse : Ec = ½ × m × v². Attention, c'est la vitesse qui est au carré, pas la masse.
En quelle unité s'exprime l'énergie cinétique ?
le newton · le watt · le joule · le kilogramme
✔ Réponse : le joule
Comme toutes les formes d'énergie, l'énergie cinétique s'exprime en joules (J). Le watt mesure une puissance et le newton une force.
Dans Ec = ½ × m × v², en quelle unité doit être la vitesse ?
en km/h · en m/s · en km/s · en m/h
✔ Réponse : en m/s
Pour obtenir une énergie en joules, la vitesse doit être en mètres par seconde et la masse en kilogrammes. Une vitesse en km/h doit d'abord être convertie.
Dans Ec = ½ × m × v², en quelle unité doit être la masse ?
en kilogrammes · en grammes · en tonnes · en newtons
✔ Réponse : en kilogrammes
La formule donne des joules seulement si la masse est en kilogrammes et la vitesse en m/s. Le newton est une unité de force, pas de masse.
Un objet de 2 kg se déplace à 3 m/s. Quelle est son énergie cinétique ?
3 J · 6 J · 18 J · 9 J
✔ Réponse : 9 J
Ec = ½ × m × v² = ½ × 2 × 3² = ½ × 2 × 9 = 9 J. Il ne faut pas oublier de mettre la vitesse au carré ni de diviser par 2.
Si la vitesse d'un véhicule double, son énergie cinétique est…
multipliée par 4 · multipliée par 2 · divisée par 2 · inchangée
✔ Réponse : multipliée par 4
Dans la formule, la vitesse est au carré : si v est multipliée par 2, v² est multiplié par 2 × 2 = 4, donc l'énergie cinétique aussi.
Si la vitesse d'un objet est multipliée par 3, son énergie cinétique est multipliée par…
3 · 6 · 9 · 1,5
✔ Réponse : 9
La vitesse est au carré dans la formule : 3² = 3 × 3 = 9. L'énergie cinétique est donc multipliée par 9.
À vitesse égale, si la masse d'un objet double, son énergie cinétique est…
multipliée par 4 · divisée par 2 · inchangée · multipliée par 2
✔ Réponse : multipliée par 2
L'énergie cinétique est proportionnelle à la masse : si m double et que v ne change pas, Ec double. Seule la vitesse intervient au carré.
Quelle est l'énergie cinétique d'une voiture à l'arrêt ?
elle dépend de sa masse · 0 J · elle est maximale · 1 J
✔ Réponse : 0 J
À l'arrêt, la vitesse est nulle : Ec = ½ × m × 0² = 0 J, quelle que soit la masse. Seul un objet en mouvement possède de l'énergie cinétique.
Une voiture de 1 000 kg roule à 20 m/s. Quelle est son énergie cinétique ?
10 000 J · 200 000 J · 20 000 J · 400 000 J
✔ Réponse : 200 000 J
Ec = ½ × m × v² = ½ × 1 000 × 20² = 500 × 400 = 200 000 J. L'erreur classique est d'oublier le carré ou le ½.
Quand une voiture freine, son énergie cinétique est surtout convertie en…
énergie électrique · énergie chimique · énergie thermique · énergie lumineuse
✔ Réponse : énergie thermique
Les frottements des plaquettes sur les disques transforment l'énergie cinétique en chaleur : les freins s'échauffent. Plus la voiture va vite, plus il y a d'énergie à dissiper.