Energie de déformation

[CL64]

Bonjour à tous,

je viens d'entamer la partie conservation de l'énergie au cours du mouvement en 3ème. Pour que les élèves découvrent la formule de l'énergie cinétique, je vais leur faire faire l'activité souvent utilisée ici avec les orgues de Casadei.
Seulement voilà, je ne sais pas comment introduire ça aux élèves et leur faire admettre qu'observer comment évolue la déformation du tube (en cm) en fonction de la masse et de la vitesse permet d'extrapoler pour l'énergie cinétique.

Je veux bien dire que l'énergie cinétique est convertie lors d'un choc en énergie de déformation (qui veut dire quoi exactement? englobe-t-elle l'énergie thermique qui existe quand on tord un métal comme un cintre en aluminium plusieurs fois?) toutes deux en jOules.

Mais comment passez-vous de la conclusion "la déformation (en cm) est proportionnelle à la masse et à la vitesse au carré" à "Ec (en J)est proportionnelle à m et v2"?

J'espère avoir été claire...
Merci d'avance,
CL64

[S.F]

A l'époque où on le faisait en seconde, j'avais juste dit que l'énergie doit être conservée et que donc si l'énergie cinétique devenait nulle, il fallait qu'elle soit convertie en énergie de déformation. l'énergie thermique était abordée uniquement s'ils posaient la question, ce qui est arrivé deux fois en 5 ans

[sallec4]

Moi je prenais deux boules de pétanque lâchées de la même hauteur dans un bac plein de boue, mais une en plastique légère et l'autre en acier.
Et aller hop, l'énergie cinétique dépend de la masse car les deux trous ne sont pas pareil dans la boue.

On se rendait compte aussi que l'Ec se transformait en E de déformation : l'arrêt des boules et les trous le prouvaient.

Ensuite un peu plus tiré par les cheveux , je prenait deux boules identiques mais lâchées à des hauteurs différentes. Au préalable je leur demandais quelle était celle qui irait plus vite en arrivant sur la boue, on lâchait le tout : le plus gros trou confirmait que l'Ec dépendant de la masse ainsi que l'E de déformation.

Je continuais ensuite en montrant des crash tests marrants (un camion chinois bien ratatiné) et un avion littéralement pulvérisé.

Bon il y a mieux mais voilà quelle était ma séquence à l'époque.

[Gayrard]

Tout cela ressemble aux travaux de Gabrielle Émilie Le Tonnelier de Breteuil, marquise du Châtelet. Elle a commenté les travaux de Willem ’s Gravesande sur la pénétration de blocs d’argile par des billes de cuivre de divers poids et en a donné une interprétation exacte : l’énergie cinétique est en mv² et pas mv.

J'ai refait ces expériences, comme beaucoup avant moi, et je m'en suis largement inspiré, pour écrire ce document sur les cratères meteoritiques. Cet article est en accès libre comme tous les cahiers Clairaut de plus de trois ans. http://clea-astro.eu/archives/web/index.php

[sallec4]

Marrant, le hasard en ce qui me concerne. Pour une fois que je ne m'inspire pas (ou ne copie pas) d'autres documents. Peut-être est-ce cette personne qui m'a copiée. Sans doute un ancien élève impressionné par mon cours.

[Gayrard]

Marrant, le hasard en ce qui me concerne. Pour une fois que je ne m'inspire pas (ou ne copie pas) d'autres documents. Peut-être est-ce cette personne qui m'a copiée. Sans doute un ancien élève impressionné par mon cours.

La preuve est faite. Les grands esprits se rencontrent.

[phys19140]

La version romancée de cette expérience d'Emilie du Châtelet dans un documentaire de vulgarisation dont je passe l'extrait chaque année
https://youtu.be/FSW-VOe-gaY?t=3569

[CL64]

Un grand merci pour ces précisions.

En fait, je vais leur faire tracer la déformation en cm en fonction de la masse puis de la vitesse pour réinvestir le tracé d'un graphique sous Excel (ou autre). Mais en fait, je ne sais pas comment passer de ces graphiques à la conclusion du cours qui est que Ec est proportionnel le à m et v2.

Collision: tout Ec convertie en Edéformation (ok)
Déformation proportionnelle à m et v2 (ok)
Comment passer de la déformation en cm à Edéformation en J: juste dire que L'énergie de déformation et la déformation se comportent de la même façon face à ces grandeurs?

Merci d'avance.

[freche]

Marrant, le hasard en ce qui me concerne. Pour une fois que je ne m'inspire pas (ou ne copie pas) d'autres documents. Peut-être est-ce cette personne qui m'a copiée. Sans doute un ancien élève impressionné par mon cours.

Je ne veux pas te casser tes illusions, mais j'ai fait ça depuis que l'énergie a été mise au programme, sans m'inspirer de qui que ce soit

[physix]

Comment passer de la déformation en cm à Edéformation en J: juste dire que L'énergie de déformation et la déformation se comportent de la même façon face à ces grandeurs?

Niveau 3ème, je ne vois pas comment l'expliquer.
Comment expliques-tu que l'énergie dissipée par un frein est proportionnelle à la distance parcourue sans parler du travail d'une force ?