Évaluation : Énergie et sécurité routière.

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Pauline Guérard
il y a 7 ans
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Évaluation : Énergie et sécurité routière. Durée : 30m 1 : Vos questions (6 minutes) Les élèves de 3 e du collège Gaston Serpette ont créé les questions suivantes. Pourras-tu relever le défi?

1 Évaluation : Énergie et sécurité routière. Durée : 30m 1 : Vos questions (6 minutes) Les élèves de 3 e du collège Gaston Serpette ont créé les questions suivantes. Pourras-tu relever le défi? Choisir la bonne réponse. 1. Quelle est la relation permettant de calculer l énergie cinétique? E c = v m2 E 2 c = m v2 E 2 c = m v Si la vitesse augmente, l énergie cinétique... reste constante augmente diminue 3. L énergie cinétique dépend de... La masse La vitesse et le poids La masse et la vitesse 4. Lors d un accident, l énergie cinétique se transforme en énergie... électrique de position thermique 5. Quelle énergie augmente toujours lorsque l altitude augmente? L énergie cinétique L énergie de position L énergie mécanique 6. L unité de l énergie cinétique est : m/s N joule 7. L énergie cinétique d une voiture roulant à 50 km/h, de masse 1300 kg est (rappel 1m/s = 3,6 km/h) : Résultats donnés en unité légale, voir question précédente En quoi est convertie l énergie de position lors d une chute? En énergie de mouvement En énergie cinétique En énergie mécanique 9. L énergie mécanique... est égale à la somme de l énergie cinétique et de l énergie de position est proportionnelle à l énergie cinétique. ne se trouve que dans les moteurs Figure 1 Question censurée par l autorité locale 2 : Sécurité routière (8 minutes) À partir du texte extrait du site Internet «securite-routiere.gouv.fr», répondez aux questions suivantes : 3 e 1 Φ

2 (a) Relevez dans le texte les facteurs qui ont une influence sur la distance de réaction. (b) Relevez dans le texte le facteur qui a une influence sur la distance de freinage. Citez-en au moins deux autres. Solution: (a) Les facteurs ayant une influence sur la distance de réaction sont la consommation d alcool, l utilisation d un téléphone portable ou la prise de certains médicaments à risque puisque qu ils altèrent la vigilance du conducteur qui mettra plus de temps à réagir en cas de danger. Un autre facteur est la vitesse trop élevée. Même un conducteur en bonne santé parcourra une distance plus grande pendant son temps de réaction s il roule à une vitesse plus élevée. (b) Le facteur ayant une influence sur la distance de freinage est la vitesse. Plus la vitesse est élevée, plus le véhicule a emmagasiné d énergie cinétique qu il faudra dissiper pour s arrêter. Deux autres facteurs influençant la distance de freinage sont l état des pneus ou l adhérence de la route (temps sec ou temps de pluie). 3 : bandes blanches de sécurité (10 minutes) À partir du texte concernant les bandes blanches de sécurité, répondez aux questions suivantes : (a) Qu appelle-t-on «distance de sécurité»? (b) En utilisant les informations du texte, calculez la distance de sécurité à respecter pour un véhicule roulant à 130 km/h. (c) La distance entre deux bandes blanches est de 14 m et la longueur d une bande blanche est de 38 m. Sachant cela, quelle est la distance qui sépare deux véhicules distants de deux bandes blanches? (d) Comparez les résultats obtenus aux questions précédentes et concluez. Solution: (a) Distance de sécurité : «distance minimale que doit respecter un conducteur avec le véhicule devant lui, s il veut pouvoir éviter la collision en cas de freinage brusque» (b) Distance parcourue par le véhicule à la vitesse de 130 km/h pendant deux secondes. Or, 1 m/s = 3,6 km/h, donc 130 km/h 36 m/s. Pendant un temps de 2 secondes, le véhicule parcourt une distance de 2 36 = 72m. La distance de sécurité est donc 72m. (c) Une bande blanche fait 38m. Deux bandes blanches font donc 38 2 = 76m. Elles sont séparées par 14m. La distance séparant deux véhicules distants de deux bandes blanches est donc de = 90m 3 e 2 Φ

3 (d) La distance que représente deux bandes blanches est plus grande que la distance de sécurité. Cela permet donc d écarter tout danger, en particulier si les conditions ne sont pas réunies pour un freinage efficace : fatigue du conducteur, déconcentration, route mouillée, défaillance technique... 4 : Transférer l énergie (6 minutes) Justifiez soigneusement chaque réponse. (a) L acrobate A est prêt à sauter. Quelle forme d énergie possède-t-il? (b) Sous quelle forme se trouvera son énergie lorsqu il touchera la planche? (c) Quelle forme d énergie possède l acrobate B lorsqu il décolle de la planche? (d) Quelle sera la forme de son énergie lorsqu il sera au sommet de sa trajectoire? Solution: (a) L acrobate se situe en hauteur. En altitude, il possède donc une énergie de position non nulle. Cependant tant qu il n a pas sauté, sa vitesse est nulle, donc son énergie cinétique est nulle. (b) À l instant où il touchera la planche, son altitude sera alors zéro, donc son énergie de position aura une valeur nulle. Cependant il s agit de l instant où sa vitesse est maximale : son énergie sera alors sous forme d énergie cinétique. (c) À l instant où l acrobate B décolle de la planche, il possède une vitesse maximale donc une énergie (d) Au fur et à mesure que l acrobate B prend en altitude, sa vitesse diminue donc son énergie cinétique aussi. Cependant, comme il prend de l altitude, son énergie de position augmente. Au sommet de sa trajectoire, son énergie cinétique sera totalement convertie en énergie de position. 3e 3 Φ

4 Sa1 Sa2 Ra2 Ra2 I1 Expression de l énergie mécanique Conversion d énergie au cours d une chute Relation mathématique donnant l énergie cinétique Unité de l énergie cinétique Utiliser une relation pour répondre à une question Argumenter pour interpréter l évolution des formes d énergie au cours d une chute Argumenter pour interpréter l évolution des formes d énergie en fonction de leur paramètres. Exploiter des documents relatifs à la sécurité routière ++ + Total : /10 3 e 4 Φ

5 Documents annexes au devoir : Figure 2 Extrait du manuel des éditions Belin «... Le bilan 2011 montre une baisse du nombre de blessés et de morts sur les routes... «...La conduite sous l emprise de l alcool reste la première cause de mortalité au volant...» «... Mais la vitesse contribue à la plupart des accidents et détermine leur gravité. D autres facteurs de danger montent en puissance, comme l usage du téléphone portable tenu en main au volant et la conduite sous l influence de médicaments à risque...» Figure 3 extraits du site internet securite-routiere.gouv.fr 3 e 5 Φ

Documents annexes au devoir : Figure 4 Extrait du manuel des éditions Belin «... Le bilan 2011 montre une baisse du nombre de blessés et de morts sur les routes... «...La conduite sous l emprise de l alcool reste la première cause de mortalité au volant.

6 Documents annexes au devoir : Figure 4 Extrait du manuel des éditions Belin «... Le bilan 2011 montre une baisse du nombre de blessés et de morts sur les routes... «...La conduite sous l emprise de l alcool reste la première cause de mortalité au volant...» «... Mais la vitesse contribue à la plupart des accidents et détermine leur gravité. D autres facteurs de danger montent en puissance, comme l usage du téléphone portable tenu en main au volant et la conduite sous l influence de médicaments à risque...» Figure 5 extraits du site internet securite-routiere.gouv.fr 3 e 6 Φ