L'énergie Cinétique Introduction

Physique de chambre
21 Sept 202007:50

Summary

TLDRCette vidéo propose une introduction à l'énergie cinétique à travers des expériences simples. L'auteur illustre comment une force appliquée à un objet provoque un déplacement et crée du travail, ce qui génère de l'énergie cinétique. La première expérience montre une colonne tombant sous l'effet d'une force, tandis que la deuxième met en scène une boule en mouvement qui renverse la colonne grâce à son énergie cinétique. L'auteur explique également la force d'inertie et les échanges entre travail et énergie cinétique, tout en soulignant l'importance de la prudence, notamment en conduisant une voiture.

Takeaways

  • 🚗 L'énergie cinétique est l'énergie associée au mouvement, illustrée par une voiture se déplaçant rapidement.
  • 🧪 L'expérience initiale montre qu'une force exercée sur une colonne peut la faire tomber, illustrant l'effet du travail.
  • 💪 Le travail est défini comme une force exercée sur une certaine distance, transférant de l'énergie à l'objet.
  • 🔵 En poussant une boule, une force est exercée, entraînant un déplacement, ce qui lui donne de l'énergie cinétique.
  • 💥 Lorsque la boule entre en collision avec la colonne, elle lui transmet de l'énergie, faisant tomber la colonne.
  • 🎥 Le terme "cinétique" se réfère au mouvement, et l'énergie cinétique est l'énergie due au mouvement d'un objet.
  • ↔️ Lorsqu'une boule en mouvement rencontre un obstacle, une force d'inertie apparaît, pouvant provoquer un déplacement.
  • 🧱 Si la boule rencontre un mur, la force d'inertie est présente, mais sans déplacement, toute l'énergie affecte la boule.
  • 🚗 L'exemple d'une voiture illustre les conséquences potentielles d'une collision lorsqu'une énergie cinétique est impliquée.
  • ⚠️ L'introduction se termine avec un avertissement sur la prudence à adopter face à l'énergie cinétique et ses dangers potentiels.

Q & A

  • Qu'est-ce que l'énergie cinétique ?

    -L'énergie cinétique est l'énergie associée au mouvement d'un objet. Elle dépend de la masse de l'objet et de sa vitesse.

  • Comment l'énergie a-t-elle été transférée à la colonne dans la première expérience ?

    -Dans la première expérience, l'énergie a été transférée à la colonne sous forme de travail, en appliquant une force qui a provoqué son déplacement et sa chute.

  • Quel rôle joue le travail dans le transfert d'énergie ?

    -Le travail est la quantité d'énergie transférée lorsqu'une force est exercée sur un objet sur une certaine distance. Dans l'exemple, le travail a fait tomber la colonne en lui communiquant de l'énergie.

  • Comment la boule a-t-elle fait tomber la colonne dans la deuxième expérience ?

    -La boule avait de l'énergie cinétique en raison de son mouvement. Lorsqu'elle a heurté la colonne, cette énergie a été transférée sous forme de travail, provoquant la chute de la colonne.

  • Qu'est-ce que la force d'inertie mentionnée dans l'expérience avec la boule ?

    -La force d'inertie est la résistance d'un objet à changer son état de mouvement. Dans l'expérience, la boule voulait continuer son mouvement jusqu'à ce qu'une force (la colonne) la stoppe.

  • Comment la notion d'inertie est-elle liée à l'énergie cinétique ?

    -L'inertie reflète la tendance d'un objet à maintenir son mouvement. Plus un objet a d'énergie cinétique, plus il sera difficile de modifier son mouvement à cause de son inertie.

  • Qu'arrive-t-il à l'énergie cinétique lorsqu'elle est stoppée brusquement, comme avec un mur ?

    -Lorsque la boule est stoppée brusquement par un mur, l'énergie cinétique se dissipe dans la boule, ce qui peut entraîner des déformations ou des dommages selon la résistance de l'objet.

  • Pourquoi l'énergie cinétique de la boule n'a-t-elle pas fait tomber le mur ?

    -Le mur est rigide et ne bouge pas, donc l'énergie cinétique de la boule n'est pas suffisante pour provoquer un déplacement ou un travail sur le mur. Toute l'énergie est absorbée par la boule.

  • Quel est le lien entre le travail, l'énergie cinétique et la chute de la colonne ?

    -Dans les expériences, le travail (force exercée sur une distance) a converti l'énergie cinétique de la boule en un travail qui a poussé la colonne à tomber.

  • Quelle mise en garde est donnée concernant les véhicules en mouvement rapide ?

    -Le script avertit que des objets, comme des véhicules rapides, ont une grande énergie cinétique. En cas de collision avec un objet fixe, cela peut provoquer des accidents graves, car toute l'énergie cinétique est soudainement absorbée.

Outlines

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🚗 Introduction à l'énergie cinétique

Dans ce premier paragraphe, l'auteur propose une introduction à la notion d'énergie cinétique, qui est associée au mouvement. Une petite voiture est utilisée pour illustrer ce concept. L'auteur réalise une première expérience simple où il fait tomber une colonne en exerçant une force. Il explique que cette chute est due à un transfert d'énergie sous forme de travail, car une force a été exercée sur une certaine distance, ce qui a provoqué le déplacement de la colonne.

05:00

⚙️ Expérience sur le mouvement et l'énergie cinétique

Le deuxième paragraphe décrit une nouvelle expérience avec une boule mise en mouvement. L'auteur exerce une force sur la boule, provoquant son déplacement. Lorsque la boule heurte une colonne, elle la fait tomber, illustrant ainsi le concept d'énergie cinétique. L'énergie de la boule, due à son mouvement, est transférée à la colonne, ce qui provoque sa chute. L'auteur souligne que l'énergie cinétique est liée au mouvement et que le transfert d'énergie s'effectue sous forme de travail.

🔄 Le rôle de l'inertie dans la collision

L'auteur explique le rôle de l'inertie dans l'expérience précédente. Lorsque la boule entre en collision avec la colonne, une force est exercée sur les deux objets. L'inertie de la boule, c'est-à-dire sa résistance à arrêter son mouvement, provoque une force suffisante pour faire tomber la colonne. Cette force d'inertie exerce également un travail sur la colonne, entraînant sa chute. L'auteur souligne ici l'importance des forces en jeu lors des interactions entre objets en mouvement.

🔁 Transformation entre travail et énergie cinétique

Ce paragraphe explique comment le travail et l'énergie cinétique se transforment l'un en l'autre. L'auteur refait l'expérience avec la boule et la colonne pour montrer que l'énergie cinétique de la boule se transforme en travail, qui à son tour fait tomber la colonne. Il met en avant l'échange constant entre ces deux formes d'énergie et évoque les problèmes possibles liés à l'inertie lorsqu'un objet plus rigide, comme un mur, est impliqué.

🧱 Le choc contre un mur et ses conséquences

Dans ce paragraphe, l'auteur remplace la colonne par un mur de briques pour montrer que la situation change lorsqu'un objet plus rigide est impliqué. La boule, en heurtant le mur, subit un choc plus brutal et l'énergie cinétique est absorbée principalement par la boule elle-même, car le mur ne bouge pas. L'auteur fait allusion aux risques liés aux forces d'inertie dans des situations réelles, notamment en cas d'accident de voiture.

🚦 Conclusion sur l'énergie cinétique et prudence

L'auteur conclut cette introduction à l'énergie cinétique en rappelant l'importance d'être prudent lors des déplacements rapides, comme en voiture. Il souligne les dangers potentiels liés à l'inertie et aux forces en jeu lors des collisions. Il invite ensuite les spectateurs à visionner la prochaine séquence, qui portera sur l'énergie potentielle, tout en encourageant à rester prudent.

Mindmap

Keywords

💡Énergie cinétique

L'énergie cinétique est l'énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement. Dans la vidéo, elle est illustrée par la boule qui, en mouvement, fait tomber une colonne. Cela montre que cette énergie est directement liée à la vitesse et à la masse d'un objet, car plus un objet est rapide, plus son énergie cinétique est importante.

💡Travail

Le travail est défini comme une force appliquée sur une distance. Dans le contexte de la vidéo, l'orateur pousse sur une colonne ou une boule, et cette force provoque un déplacement. Ce déplacement est une manifestation du travail, qui est ensuite transformé en énergie cinétique ou utilisé pour provoquer un effet, comme faire tomber la colonne.

💡Force d'inertie

La force d'inertie est une résistance au changement de mouvement. Lorsqu'un objet, comme la boule dans la vidéo, est en mouvement, il a tendance à continuer à se déplacer à moins qu'une force externe ne l'arrête, comme la collision avec la colonne ou le mur. Cette force est responsable de la chute de la colonne et joue un rôle clé dans le transfert d'énergie.

💡Mouvement

Le mouvement est l'état dans lequel un objet change de position par rapport à son environnement. Dans la vidéo, le mouvement est représenté par la boule qui se déplace après avoir reçu une force. Le mouvement est crucial car il permet de démontrer l'énergie cinétique, qui ne se manifeste que lorsque l'objet est en mouvement.

💡Collision

La collision est le moment où deux objets entrent en contact de manière violente. Dans la vidéo, la boule entre en collision avec la colonne, ce qui entraîne sa chute. La collision illustre comment l'énergie cinétique d'un objet peut être transférée à un autre objet, provoquant un effet physique comme la chute d'une colonne.

💡Force

Une force est une action capable de modifier l'état de repos ou de mouvement d'un objet. Dans la vidéo, l'orateur exerce une force sur la boule en la poussant, ce qui la met en mouvement. Cette force est essentielle pour initier le travail et créer de l'énergie cinétique, illustrant la relation entre la force, le travail et l'énergie.

💡Énergie potentielle

L'énergie potentielle est une forme d'énergie liée à la position d'un objet. Bien que la vidéo se concentre principalement sur l'énergie cinétique, elle mentionne brièvement que l'énergie potentielle sera explorée dans une séquence suivante. L'énergie potentielle est souvent comparée à l'énergie cinétique, car elle peut se transformer en énergie cinétique lorsqu'un objet commence à bouger.

💡Déplacement

Le déplacement est le changement de position d'un objet sous l'action d'une force. Dans la vidéo, l'orateur montre plusieurs exemples de déplacement, notamment celui de la colonne lorsqu'elle tombe et celui de la boule qui roule. Le déplacement est un élément fondamental dans la démonstration du travail effectué par une force.

💡Choc

Le choc est un impact soudain et violent entre deux objets. Dans la vidéo, lorsque la boule heurte la colonne ou le mur, il y a un choc. Ce choc démontre le transfert d'énergie cinétique entre la boule et la colonne, illustrant comment une force d'impact peut provoquer des changements dans l'environnement.

💡Inertie

L'inertie est la tendance d'un objet à résister à un changement dans son état de mouvement. Dans la vidéo, la boule qui se déplace illustre l'inertie, car elle continue à bouger jusqu'à ce qu'une force externe (la colonne ou le mur) la ralentisse ou l'arrête. L'inertie explique pourquoi les objets en mouvement tendent à continuer à bouger à moins qu'une force ne les arrête.

Highlights

Introduction à la notion d'énergie cinétique, associée au mouvement.

Démonstration avec une petite voiture illustrant l'énergie liée à la vitesse.

Expérience 1: Faire tomber une colonne en exerçant une force suffisante.

La force appliquée provoque un déplacement, illustrant le concept de travail en physique.

Définition du travail: force combinée à un déplacement, qui entraîne un transfert d'énergie.

Expérience 2: Mise en mouvement d'une boule, démontrant le travail réalisé pour initier le mouvement.

L'énergie cinétique est l'énergie associée au mouvement d'un objet, comme la boule.

Explication de l'inertie: une force apparaît sur la colonne lorsque la boule entre en collision avec elle.

La force d'inertie provoque la chute de la colonne, démontrant que l'énergie cinétique s'est transformée en travail.

Reprise de l'expérience pour souligner les échanges entre l'énergie cinétique et le travail.

La force d'inertie permet à l'énergie cinétique de redevenir du travail, provoquant un déplacement.

Si la boule rencontre un objet rigide comme un mur, l'énergie cinétique se dissipe dans la boule elle-même.

Importance de la prudence dans les déplacements rapides, notamment en voiture.

Lien avec la sécurité routière: les impacts à grande vitesse peuvent être dangereux si les précautions ne sont pas prises.

Conclusion: introduction à l'énergie cinétique suivie d'une invitation à explorer l'énergie potentielle.

Transcripts

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je vous propose ici une petite

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introduction à la notion d'énergie

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cinétique l'énergie cinétique et

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d'énergie associées au mouvement c'est

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pourquoi j'ai choisi ici comme

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illustration une petite voiture qui

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semble effectivement avancé à toute

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allure

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alors avant de vous parler de l'énergie

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cinétique proprement dit je vais faire

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une première petite expérience ici toute

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simple qui se fait ici est que cette

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colonne que je viens de faire apparaître

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je vais faire tomber cette colonne

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en appuyant dessus tout simplement alors

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si la force que j'exerce est pas

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suffisante il ya rien qui se produit

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même si la force suffisante je vais

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provoqué un déplacement

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je vais dépasser le point d'équilibré si

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de la colonne et je vais tout simplement

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la faire tomber

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voilà qui est fait par la colonne est

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tombé voilà c'est la première petite

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expérience que je vous proposais qu'est

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ce qui s'est passé dans cette expérience

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eh bien j'ai tout simplement communiquer

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de l'énergie à la colonne pour la faire

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tomber

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alors de l'énergie ou est ce qu'on voit

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de l'énergie dans ce petit problème

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et bien tout simplement dans la notion

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de travail l'énergie que j'ai communiqué

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à cette colonne est tout simplement une

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énergie sous forme de travail pourquoi

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parce que j'ai exercé une force sur une

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certaine distance pour la faire tomber

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un pour que les choses soient claires je

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refais l'expérience ici voilà la force

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que j'exerce sur cette colonne cette

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force a provoqué un déplacement

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voilà ici la petite flèche bleue qui

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indique ce déplacement

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j'ai bien une force combinée un

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déplacement ça correspond à un travail

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et c'est bien ce travail inquiète donc

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l'énergie qui a servi à faire tomber la

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colonne voilà ceci c'est la première

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petite expérience que je vous propose

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c'est l'expérience de référence 1 donc

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je vais me servir pour expliquer la

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notion d'énergie cinétique au travers

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donc d'autres expériences je vais

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maintenant en faire une autre

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je vais prendre une boule et cette boule

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je vais la mettre en mouvement

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simplement poussant dessus voilà je vais

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ici poussé sur cette boule

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j'exerce une force cette force a

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provoqué un déplacement bien sûr ça veut

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dire que je me donne un travail à la

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boule et voilà qui a fini j'ai arrêté de

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pousser

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j'ai donc exercer une force sur une

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certaine distance j'ai donc

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provoquer donc un certain travail et le

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résultat de ce travail c'est maintenant

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le mouvement de la boule alors la boule

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est en train de tourner sur une petite

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piste ici est en train de revenir par

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l'arrière ici avant qu'elle ne revienne

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je vais replacer la colonne et on va

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voir ce qui se passe attention la boule

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arrive

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et paf il fait tomber la colonne alors

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qu'est ce qui s'est produit ici

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et bien c'est tout simplement que la

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boule a réussi à faire tomber la colonne

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ça veut dire qu'il lui a donné de

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l'énergie et ça signifie aussi que la

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boule elle même avait de l'énergie par

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le simple fait de bouger et c'est bien

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ça qu'on appelle de l'énergie cinétique

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avec signer ici comme dans cinéma un qui

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veut dire mouvement si l'italien de

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kylie qui veut effectivement dire

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mouvement en grec est donc cette ce

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terme cinétique est utilisée simplement

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pour rappeler que cette énergie provient

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du simple mouvement

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la boule avait de l'énergie cinétique et

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c'est cette énergie cinétique qui a

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permis donc de faire tomber la colonne

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alors pour bien comprendre ce qui s'est

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passé ici je propose de revenir en

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arrière de refaire expérience ici je

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vais pousser la boule contre la la

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colonne ici voilà j'exerce une force

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je l'avais bien l'entendre qu'on

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comprenne bien le jeu d'exercer la force

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comme un petit temps la boule a de

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l'énergie cinétique

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j'arrête maintenant le temps qu'est ce

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qui se passe ici bel habit la boule est

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rentré en collision avec la colonne ça

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veut dire que une force forcément

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apparaître sur la colonne et lyon on

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sait bien que quand on a une force dans

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un sens quel que soit le système dans

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lequel cette force est exercée on sait

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qu'une chose qui va être exercée dans

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l'autre sens bien sur la bbc va subir la

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force en retour c'est la force qui

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exercent donc la colonne sur la bi alors

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ça c'est ce qu'on appelle le phénomène

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d'inertie labit quand elle avancé elle

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n'avait aucune envie de s'arrêter elle

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présentait le phénomène

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merci et si elle s'est arrêtée eh bien

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ça parce qu'elle a subi une force ici de

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la part de la colonne

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on a dû l'arrêter elle pour l'arrêter

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forcément elle a aussi transmis une

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certaine force c'est ce qu'on appelle

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donc la force d'inertie est ce qui était

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intéressant bien sûr de voir c'est que

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maintenant cette force d'inertie a pu

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provoquer ici la chute de la colonne

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tout simplement parce que cette force

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d'inertie a provoqué un travail

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on dit que la force d'inertie à

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travailler donc la force d'inertie

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étaient suffisantes pour provoquer un

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déplacement c'est à dire pour

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communiquer de l'énergie sous forme de

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travail à la colonne c'est ce qui va se

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passer maintenant je vais à nouveau

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libéré le temps et voilà la colonne est

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tombé en raison du fait qu'elle a reçu

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un travail alors je vais reprendre à

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l'expérience du début ici pour que les

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choses soient bien claires je pousse ici

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sur la bi je lui donne donc une force

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cette force va travailler puisque je

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provoque un déplacement sur une certaine

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distance force déplacement 1 j'ai bien

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ici un travail

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ce travail s'est transformée en énergie

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cinétique l'énergie cinétique que

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maintenant la boule possède elle possède

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ce boulet refait de nouveau le tour sur

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la piste avant qu'elle ne revienne je

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vais remplacer la colonne elle va passer

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attendait voilà elle arrive

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et bien sûr elle faire retomber la

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colonne

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qu'est ce qui s'est passé là et bien

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tout simplement la force d'inertie à

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travailler et ça a permis à l'énergie

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cinétique de re devenir du travail et

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cette fois ci ce travail a fait tomber

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la colonne ce n'est plus moi qui fait

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tomber la colonne c'est la force

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d'inertie au départ f c'était la force

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que moi j'ai exercé sur la moule faut

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une certaine distance et au retour ici

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quand l'habit a fait tomber la colonne

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le f est tout simplement la force

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d'inertie la force d'inertie qui a

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travaillé ici sur une certaine

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distance qui a permis à la colonne de

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tomber on voit comme ça que on a des

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échanges entre deux formes d'énergie

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dans un sens le travail est devenu

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l'énergie cinétique et dans l'autre sens

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l'énergie cinétique est devenu un

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travail pour faire tomber ici la colonne

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alors voilà ceci peut poser des

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problèmes cette notion de force

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d'inertie qui travaille peut poser un

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problème notamment quand on a un objet

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ici qui est très rigide comme un mur de

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briques a plutôt qu'une simple colonnes

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qui peut bouger je choisi cette fois-ci

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un mur de briques

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je prends la boule ici que je vais

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maintenant déplacer hop je la pousse et

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elle arrive ici j'arrête le temps le

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mans pouvoir ce qui se passe mais bien

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sûr elle reçoit un choc un de la part du

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mur tout comme elle donne un choc au mur

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mais cette fois ci comme le mur ne bouge

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pas à l'arrêt est extrêmement brusque

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les forces en jeu sont beaucoup plus

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importantes et surtout la force qu'on

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est ici ne bouge pas ne prévoient pas de

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déplacements ce qui signifie en fait que

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toute l'énergie cinétique qui étaient

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emmagasinées dans la boule va se

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retrouver ici va avoir un effet

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uniquement sur la boule elle-même et ça

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ça peut bien sûr laisser des surprises

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un surtout quand on utilise un neuf de

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tortue pour faire ses expériences

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alors bon ça c'est juste un petit gag un

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des choses peuvent être beaucoup plus

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sérieuse 1 quand on considère soi même

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en déplacement quand on prend une

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voiture par exemple et qu'on a qu'on va

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très vite sur une route est bien bien

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sûr comme je l'indiquais si hop

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la voiture qui viennent pas c'est bien

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ça peut laisser bien sûr un de très

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mauvaises surprises c'est ça peut

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parfois mal se terminer quand on manque

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de prudence

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donc voilà ceux ci termine cette petite

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séquence introductive à la notion

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d'énergie cinétique

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je vous conseille maintenant d'aller

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voir la séquence suivante consacrée à

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une introduction à une troisième forme

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d'énergie qu'on appelle l'énergie

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potentielle

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d'ici là soyez prudents

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