1ereS - Chap 07 - Energie cinétique et potentielle
I ) Chute libre
1) Définition
Un objet est en chute libre lorsqu'il est soumis uniquement à son poids.
( on considère la résistance de l’air négligeable)
2) Etudes expérimentales :
a) Expérience du tube de Newton : ( tube où on a fait le vide )
Dans l’air une bille d’acier et une plume ne chutent pas en même temps.
Dans le vide, elles arrivent en même temps au bas du tube.
Conclusion : Dans le vide, tous les objets chutent de la même façon.
b) Mesure de vitesses lors d’une chute libre :
On étudie un enregistrement vidéo d’une chute libre sans vitesse initiale avec le logiciel avimeca.

Cela permet de pointer image par image la position de l’objet en indiquant bien l’échelle grâce à un repère sur le film.
On peut ensuite récupérer les coordonnées de l’objet en fonction du temps et les étudier avec un tableur.
On calcule ainsi la vitesse instantanée v de l’objet et on trace le graphique v2 en fonction de la hauteur de chute h.
Après avoir tracé les points expérimentaux et constaté qu’ils sont presque alignés, on trace la droite passant au plus près des points et par l’origine, seul point dont on soit sur, les autres pouvant présenter une erreur.
On détermine le coefficient directeur de la droite et l’équation de la droite. v2 est proportionnel à h. Le coefficient directeur est proche de 20, soit 2 g.
On a donc : v2 = 2 g . h v : vitesse en m.s-1 ; g : intensité de la pesanteur en N.kg-1 et h : hauteur de chute en m. Remarques:
* la masse de l’objet n’intervient pas lors de la chute libre. Cela signifie que deux objets quelconques chutent à la même vitesse
(à condition de pouvoir négliger les frottements de l’air).
* si on part d’une vitesse non nulle, la relation devient : v2 – v02 = 2 g . h
II ) Energie cinétique
Lors de la chute libre, le travail du poids est responsable de l’augmentation de la vitesse.
Or ce travail entre A et B du poids s’exprime par :