Energie potentielle de pesanteur

Energie potentielle de pesanteur

By Sébastien Lorang Grimaldi

Qu'est-ce que l'énergie potentielle de pesanteur ?

Remarque : Plus la masse d'un objet est grande, plus son énergie potentielle de pesanteur est grande. De même, plus la hauteur d'un objet par rapport au sol est grande, plus son énergie potentielle est élevée.

Multiple Choice

Quelle formule permet de calculer l'énergie potentielle de pesanteur E_p d'un objet ?

• E_p = m + g + h

• E_p = m X g X h

• $$E_p=\frac{m}{g\times h}$$

• $$E_p=\frac{m\times g}{h}$$

Match

Faire correspondre chaque grandeur intervenant dans la formule permettant de calculer l'énergie potentielle de pesanteur d'un objet à son unité.

• Energie potentielle de pesanteur E_p

• Masse de l'objet m

• Intensité de la pesanteur g

• Hauteur de l'objet par rapport au sol h

Joules (J)

Kilogrammes (kg)

Newtons par kilogramme (N/kg)

Mètres (m)

• Joules (J)

• Kilogrammes (kg)

• Newtons par kilogramme (N/kg)

• Mètres (m)

Hotspot

Sélectionne les points où l'énergie potentielle de pesanteur du skateboarder est maximale.

Hotspot

Sélectionne le point où l'énergie potentielle de pesanteur du skateboarder est minimale.

Hotspot

James est un étourneau (oiseau) vivant à Londres, au coeur de Hyde Park. Il décide aujourd'hui de se poser du côté de Big Ben. Sur quel point de cette fameuse tour londonienne doit-il se poser pour que son énergie potentielle de pesanteur soit maximale ?

Enoncé : Imaginons qu'une jeune femme prénommée Julie qui a une masse de m = 65 kg se situe en haut de la Tour de Pise, en Italie.

Sachant que la Tour de Pise a une hauteur de h = 57 m et que, sur Terre, on peut dire que g = 9.81 N/kg, calculer l'énergie potentielle de pesanteur E_p de Julie.

Réponse : L'énergie potentielle de pesanteur de Julie se calcule par : E_p = m X g X h = 65 X 9.81 X 57 = 36 346 J

Exemple d'application

Multiple Choice

Carl, un étudiant de masse m = 85 kg, décide de gravir la Tour Eiffel. Il finit par se retrouver au dernier étage de la fameuse tour parisienne situé à 279 m de haut.

Si on considère que l'intensité de la pesanteur sur Terre est de g = 10 N/kg, que vaut l'énergie potentielle de pesanteur de Carl quand il est au dernier étage de la Tour Eiffel ?

• 237 150 J

• 2 371.5 J

• 23 725 J

• 240 000 J

• 153 000 J

Multiple Choice

James, l'étourneau londonien, a finalement décidé de se percher au sommet de Big Ben, soit à une hauteur de 96 m.

En arrondissant l'intensité de la pesanteur sur Terre à g = 10 N/kg, Stewart, un collégien, établit que l'énergie potentielle de pesanteur de James est de E_p = 76.8 J.

Quelle est la masse de James (en g) ?

• 0.08 g

• 80 g

• 50 g

• 12.5 g

• 75 g

Multiple Choice

Petru, un berger corse de masse m = 80 kg, est situé au sommet d'une montagne corse. D'après Angelo (un professeur de Physique à l'université de Corse), au sommet de cette montagne, l'énergie potentielle de pesanteur de Petru est d'environ 2 057 746 J si on prend g = 9.81 N/kg.

Au vu de cela, au sommet de quelle montagne corse Petru se situe-t-il ?

• Monte Cinto (2 706 m)

• Monte Renoso (2 352 m)

• Monte Rotondo (2 622 m)

• Monte Torto (2 352 m)

• Monte Corona (2 144 m)