Feuille d'activités de la leçon : Énergie cinétique Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à calculer l'énergie cinétique d'objets de différentes masses, se déplaçant à différentes vitesses.

Question 1

Soit un bateau à moteur au repos sur un lac ayant une masse de 665 kg. Le bateau accélère jusqu’à atteindre une énergie cinétique de 340‎ ‎480 J. Lorsque le bateau achève son accélèration, à quelle vitesse se déplace-t-il pour rejoindre un autre bateau immobile se trouvant directement en face de lui?

Question 2

La grandeur 𝑣, la vitesse d'un objet, mesure la distance de déplacement de l'objet par rapport à une position donnée par unité de temps. La quantité 𝐸 est l'énergie cinétique d'un objet. Laquelle des formules suivantes illustre correctement la relation entre 𝑣, 𝐸, et la masse de l'objet?

  • A𝐸=12𝑚𝑣
  • B𝐸=12𝑚𝑣
  • C𝐸=𝑚𝑣
  • D𝐸=𝑚𝑣
  • E𝐸=𝑚𝑣

Question 3

Une moto de masse 250 kg roulant à 32 m/s a une énergie cinétique égale à quatre fois celle d'une voiture de masse 640 kg. Quelle est la vitesse de la voiture?

Question 4

On a représenté sur le graphique l'énergie cinétique d'un objet se déplaçant à différentes vitesses.

Quelle est l'énergie cinétique de l'objet lorsque sa vitesse instantanée est 2 m/s?

Quelle est l'énergie cinétique de l'objet lorsque sa vitesse instantanée est 4 m/s?

Quelle est la masse de l'objet?

Question 5

Deux objets, A et B, se déplacent sur une surface horizontale sans frottement avec, respectivement, des masses 𝑀A et 𝑀B et des vélocités 𝑣A et 𝑣B. Sachant que 𝑀=2𝑀BA et 𝑣=3𝑣AB, calcule le rapport entre l'énergie cinétique de A et celle de B.

  • A29
  • B34
  • C43
  • D92

Question 6

Si un camion a 9 fois la masse d'une voiture, mais que la vitesse de la voiture est 3 fois celle du camion, quel est alors le rapport entre l'énergie cinétique de la voiture et celle du camion?

  • A13
  • B11
  • C31
  • D19

Question 7

Un astéroïde passant près du Soleil subit une accélération gravitationnelle qui triple l'intensité de sa vélocité. Quelle est la variation de son énergie cinétique?

  • AElle diminue au neuvième de son intensité d'origine.
  • BElle diminue au tiers de son intensité initiale.
  • CElle augmente de 9 fois son intensité d'origine.
  • DElle augmente et triple son intensité d'origine.

Question 8

Soit un objet passant d'un état de repos à un mouvement avec une accélération constante. Laquelle des figures suivantes décrit la relation entre la distance (𝑑) couverte par l'objet et son énergie cinétique (KE)?

  • A
  • B
  • C
  • D

Question 9

Une boîte dont la masse est de 15 kg se trouve initialement au repos. La boîte est ensuite tirée pour être déplacée avec une accélération uniforme de 8 m/s2. Calcule l’énergie cinétique de la boîte après qu'elle ait parcouru une distance de 60 m.

  • A4,6×10 J
  • B3,6×10 J
  • C7,2×10 J
  • D6,9×10 J

Question 10

Un objet présente initialement une énergie cinétique de 9 J. Si la vitesse de l'objet est triplée, que devient son énergie cinétique?

  • A3 J
  • B81 J
  • C27 J
  • D9 J

Question 11

Soit un objet A de masse 𝑚, de vitesse 𝑣 et d'énergie cinétique 𝐾. Si un autre objet, B, a une masse 2𝑚 et une vitesse 𝑣2, alors l'énergie cinétique de l'objet B est égale à .

  • A𝐾2
  • B8𝐾
  • C𝐾
  • D2𝐾

Question 12

Soit une voiture de masse 2‎ ‎500 kg se déplaçant à une vitesse constante de 70 km/h. Calcule l’énergie cinétique de la voiture.

  • A1,70×10 J
  • B6,13×10 J
  • C4,73×10 J
  • D7,50×10 J

Question 13

Une balle de masse 62 g est tirée depuis une arme à feu avec une vitesse de 220 m/s. Calcule l'énergie cinétique de la balle.

  • A1,5×10 J
  • B6,8×10 J
  • C1,5×10 J
  • D4,2×10 J

Question 14

Le tableau ci-dessous regroupe les masses de quatre cases distinctes.

Case ACase BCase CCase D
Masse (kg)5120,252

Sachant que toutes les cases ont la même vitesse, laquelle d'entre elles a l'énergie cinétique la plus faible?

  • ACase D
  • BCase C
  • CCase B
  • DCase A

Sachant que toutes les cases ont la même énergie cinétique, laquelle a la vitesse la plus rapide?

  • ACase D
  • BCase B
  • CCase C
  • DCase A

Question 15

Laquelle des formules suivantes définit l’énergie cinétique d’un objet?

  • A𝑀𝑇
  • B𝑀𝐿𝑇
  • C𝑀𝐿𝑇
  • D𝑀𝐿𝑇

Question 16

Une balle a une masse de 5 kg et une quantité de mouvement de 15 kg⋅m/s. Calcule l'énergie cinétique de la balle.

  • A7,5 J
  • B3 J
  • C22,5 J
  • D45 J

Question 17

Une balle a une impulsion de 24 kg⋅m/s et une énergie cinétique de 45 J. Calcule la masse de la balle.

  • A9,5 kg
  • B12,8 kg
  • C6,4 kg
  • D3,75 kg

Question 18

Lequel des choix suivants correspond à la pente du tracé sur le graphique?

  • A12𝑣
  • B12𝑣
  • C𝑣
  • D𝑣

Question 19

Lequel des choix suivants correspond à la pente du tracé sur le graphique?

  • A𝑚
  • B1𝑚
  • C12𝑚
  • D12𝑚

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