L'énergie cinétique et potentielle / Kinetic and Potential Energy

Club de science

Cette semaine, les membres du Club de science ont exploré deux types d'énergie: l'énergie cinétique et potentielle. L'énergie cinétique est l'énergie d'un objet en mouvement.

L'énergie potentielle est l'énergie d'un objet au repos.

Aujourd'hui, nous avons découvert comment augmenter la quantité d'énergie cinétique ou potentielle et comment transformer un type d'énergie en autre.

D'abord, nous avons exploré comment augmenter l'énergie potentielle de cette bille. Au repos, sur la table, la bille possède une petite quantité d'énergie potentielle.

Mais, quand la bille est mise à cette hauteur, sur les livres, l'énergie potentielle est plus importante. C'est peut-être difficile à croire parce que, à nos yeux, la bille n'a pas changé visiblement.

Similairement,

Heureusement, on peut prouver que la quantité d'énergie potentielle augmente quand la bille est plus haute.

Il est important de noter que quand un objet au repos commence à bouger, son énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. Et, le plus d'énergie potentielle qu'un objet a, le plus d'énergie cinétique cet objet aura une fois il est en mouvement.

Retournons à notre bille. Une façon de découvrir la quantité d'énergie potentielle d'un objet est de mesurer son énergie cinétique. Les objets qui se déplacent plus vite ou plus loin des autres objets ont plus d'énergie cinétique.

Alors, premièrement, nous avons laissé rouler la bille sur cette rampe. Notez la hauteur de la rampe (1 livre).

Puis, nous avons augmenté la hauteur de la rampe (3 livres) et répété l'expérience. Cette fois-ci, la bille a roulé beaucoup plus loin, montrant plus d'énergie cinétique. Nous pouvons conclure, donc, que la bille a commencé avec plus d'énergie potentielle et, ça, à cause de l'augmentation de sa hauteur.

Quelle glissade va vous envoyer plus loin?

Regardez cette vidéo sur l'énergie cinétique d'une voiture.

Ensuite, nous avons essayé d'augmenter l'énergie potentielle (et puis l'énergie cinétique) de ce pédalo. Quand l'élastique attaché à la pagaie est enroulée, puis relâchée, le bateau avance.

Nous avons trouvé que le plus que nous avons enroulé l'élastique, le plus loin a avancé le bateau. Ça veut dire qu'enrouler l'élastique a augmenté l'énergie potentielle du bateau et, à son tour, son énergie cinétique quand nous l'avons relâchée.

Puis, nous avons construit une petite catapulte.

Une catapulte lance des objets dans l'air. Pouvez-vous trouver une méthode pour augmenter l'énergie potentielle afin de lancer un projectile loin dans l'air?

Oui! Le plus que nous avons pressé sur la cuillère, plus importante était l'énergie potentielle et plus loin s'est déplacé le projectile.

À ce point-ci, nous avons transformé l'énergie potentielle en énergie cinétique. Pour notre dernière démonstration, nous avons transformé l'énergie cinétique en énergie potentielle. En fait, aussitôt que les objets avec lesquels nous avions travaillé ont commencé à bouger, leur énergie cinétique a commencé à se transformer en énergie potentielle. Ils commencent à ralentir.

Pour démontrer cette idée, nous avons suspendu une balle d'un bâton horizonale. Puis, un de nos scientifiques courageux a tenu la balle à son nez, puis l'a laissée balancer. Est-ce que la balle l'a frappé au visage à son retour?

Non! L'énergie cinétique de la balle en mouvement a commencé immédiatement à changer en énergie potentielle. La balle n'a jamais atteint une hauteur plus importante que son premier balancement. Essayez-le!

Si la physique vous intéresse, venez à Polaris et lisez ces livres.

Julie Walker

Animatrice du Club de science

Bibliothèque des jeunes de Montréal

www.mcl-bjm.ca

Science Club

This week, the members of the Science Club explored two types of energy: kinetic and potential. Kinetic energy is the energy of motion.

Potential energy is the energy of objects at rest.

Watch this video about energy.

Today, we found out how to increase the amount of kinetic or potential energy and how to change one type of energy into the other.

First, we looked at increasing the amount of potential energy in this marble. When sitting on the table at rest, the marble has a small amount of potential energy.

But, when held higher on a stack of books, the potential energy increases. In fact, the higher the marble is held, the greater the amount of potential energy. This may be difficult to believe because to our eyes, there seems to be no difference in the marble.

Similarly,

Fortunately, we can prove that the amount of potential energy increases when the marble is held higher.

An important idea to keep in mind is that when an object at rest begins to move, its potential energy transforms into kinetic energy. And, the more potential energy an object has, the more kinetic energy it will have once it starts moving.

Now, back to our marble. One way to find out how much potential energy is in the marble is to measure its kinetic energy. Objects that move faster or farther than other objects have more kinetic energy.

So, first we let the marble roll down this ramp. Note the height of the ramp (1 book).

Then, we increased the height of the ramp (3 books) and marble and repeated the demonstration. This time, the marble rolled much further, displaying much more kinetic energy. We can conclude, therefore, that the marble had started with much more potential energy due to the increase in its height.

Which slide would send you farther?

Next, we tried to increase the potential energy (and then kinetic energy) of this paddle boat. When the rubber band attached to the paddle is wound up and then released, the boat moves forward.

We found that the more we wound up the paddle, the farther the boat would travel. This means, that winding the paddle increased the boat's potential energy and, as a result, its kinetic energy once the boat was released.

Then, we built a miniature catapult,

Catapults work by flinging object into the air. Can you figure out how to increase the potential