Pourquoi le filet est-il tendu si haut lors du saut de Luke Aikins ? - 3ème - Activité documentaire avec les corrections

Activité documentaire avec les corrections pour la 3ème : Pourquoi le filet est-il tendu si haut lors du saut de Luke Aikins ?

Chapitre 3 – L’ENERGIE CINETIQUE ET POTENTIELLE

- Thème 3 : L’énergie et ses conversions
- Module 6-L’énergie

Descriptif : Dans cette activité, les élèves réinvestissent la notion d’énergie cinétique et potentielle vue en 5ème mais découvrent leur formule et une application de la conversion d’énergie.

Compétences travaillées/évaluées :
D1 : Pratiquer des langages
• Lire et comprendre des documents scientifiques
• Passer d’une forme de langage à une autre

D4 : Pratiquer des démarches scientifiques
• Développer des modèles simples pour expliquer des faits d’observation

Connaissances et compétences associées
Les formes d’énergie
Les transferts d’énergie

Prérequis : Les formes d’énergie/Les transferts et conversions d’énergie/ Actions et interactions

Nature de la ressource : Activité documentaire et construction de connaissances

Situation problème :
En 2016, Un américain, Luke Aikins, a sauté d’un avion sans parachute sur un filet de sécurité situé à environ 80 mètres du sol.

Doc 1. Les énergies mises en jeu
Le cascadeur d est passé d’une vitesse de 0 km/h à 200 km/h lors de l’impact. On dit qu’il a acquis de l’énergie cinétique due à sa vitesse. Lors du choc, cette énergie est transférée au filet qui se déforme. On peut calculer l’énergie cinétique d’un objet avec la relation suivante :
Ec = ½.m.v² où m est la masse en kilogramme, v la vitesse en m/s et Ec l’énergie cinétique en Joule.
Dans l’avion, avant son saut, il acquière de l’énergie potentielle de position du fait de sa masse. On peut la calculer à l’aide de la relation suivante : Epp =m.g.h où m est la masse en kilogramme, g l’intensité de pesanteur (g=9,8 N/kg sur Terre) et h la hauteur en mètre.

Doc 2. La chute libre
Lorsqu’un objet est en chute libre, il n’est soumis qu’à l’attraction gravitationnelle de la Terre. De ce fait, toute l’énergie potentielle est convertie en énergie cinétique.

1. Luke a sauté d’une hauteur de 7 600 mètres.
a- Calculer son énergie potentielle de position initiale.

b- Calculer son énergie cinétique lorsqu’il touche le filet.

2. Est-il réellement en chute libre ? Justifier.

3. Faire le diagramme objet-interaction de Luke.

4. Quelle action exercée sur Luke limite sa vitesse ?

5. Réponds à la question de l’activité en faisant un paragraphe.

Dans ce chapitre 3 consacré aux “L’énergie cinétique et potentielle”, vous trouverez :