Réviser la notion d'énergie Mécanique, Potentielle et Cinétique publié le 01/09/2025 - mis à jour le 07/05/2026
Énergie Mécanique & Sécurité Routière
Physique 3e — Éc, Ep, Em — Distance d'arrêt — DNB
Énergie cinétique, potentielle, mécanique
Comprendre les trois formes d'énergie mécanique et leurs formules.
m en kg · v en m/s · Eₖ en Joules
g = 9,8 m/s² · h en m · Ep en Joules
Constante sans frottements.
Observe comment l'énergie cinétique et l'énergie potentielle s'échangent en permanence pendant que l'énergie mécanique totale reste constante (sans frottements).
| Situation | Eₖ | Ep | Eₘ = Eₖ + Ep |
|---|---|---|---|
| Sommet de la rampe (v=0) | 0 J | Maximale | Constante |
| Milieu de la descente | Intermédiaire | Intermédiaire | Constante |
| Bas de la rampe (h=0) | Maximale | 0 J | Constante |
L'effet v² — Pourquoi la vitesse est si dangereuse
Comprendre pourquoi doubler sa vitesse ne double pas l'énergie, mais la multiplie par 4.
Modifie la masse pour voir l'effet. La courbe rouge (Eₖ) est une parabole, pas une droite — c'est ça l'effet v².
| Vitesse | v (m/s) | Eₖ (J) | Rapport vs 50 km/h |
|---|
Compare l'énergie cinétique de deux véhicules en ajustant leurs paramètres.
Distance d'arrêt et sécurité routière
La distance d'arrêt est aussi non-proportionnelle à la vitesse — et c'est une question de vie ou de mort.
tᵣ ≈ 1 s (temps de réaction normal)
Route mouillée, véhicule standard.
Facteurs aggravants pour DF : pluie, neige, pneus usés, frein défectueux, vitesse élevée…
Observe la différence de forme entre la courbe de réaction (droite) et la courbe de freinage (parabole). La distance totale explose avec la vitesse.
Entre une vitesse et observe les distances sur la route.
| Vitesse | DR (m) | DF (m) | DA totale (m) | Si vitesse ×2 |
|---|
Calculateur pas à pas
Calcule Eₖ, Ep, Eₘ ou la distance de freinage avec la méthode détaillée.
Exercices guidés — DNB
Entraîne-toi sur les calculs d'énergie et de distance d'arrêt.
Une voiture de masse m = 1 300 kg roule à v = 90 km/h. Calcule son énergie cinétique en Joules.
⚠ Attention : la formule Eₖ = ½mv² nécessite v en m/s !
Un camion de 15 tonnes roule à 30 km/h. Calcule son énergie cinétique. Qui a le plus d'énergie cinétique : la voiture du EX01 ou ce camion ?
Max (55 kg) roule à vélo (15 kg) à 20 km/h. Calcule l'énergie cinétique de l'ensemble.
On admet que DF = 0,14 × v² (v en m/s, DF en mètres). Une voiture roule à 36 km/h. Calcule la distance de freinage sur route mouillée.
Un conducteur freine ; il lui faut 35 m pour s'arrêter. En utilisant DF = 0,14 × v², retrouve la vitesse en m/s, puis en km/h.
Quiz final — DNB
10 questions sur l'énergie mécanique et la sécurité routière.