D. Transfert d’énergie par travail mécanique. Q7

Résultats

La situation de la question 7 est donnée dans le tableau 68

Tableau 68. Enoncé de la question 7
Tableau 68. Enoncé de la question 7
Tableau 69. Pourcentage des réponses des élèves des deux classe concernant la question 7.
7.1a. Quel est le mode de transfert de l’énergie entre le système « Damien » et le système « élève
 
Classe 1 Classe 2
Av -apr Av - apr
Travail, travail mécanique et travail de la force F 0-61 0-88
Transfert mécanique 0-32 0-6
7. 1b. Expression de la quantité d’énergie transférée
F.AB 0-45 0-82
Non réponses 84-42 94-0
7. 1c. Forme sous laquelle le système « élève » stocke l’énergie qu’il reçoit
Energie cinétique 3-10 0-29
Energie potentielle 0-6 0-18
Energie mécanique (Energie cinétique +Energie potentielle) 3-6 0-53
Mécanique 3-19 0-0
Autres 28-23 29-0
Non réponses 63-36 70-0
7.2a. Plus ou moins d’énergie transférée aux systèmes « élève lourd » et « élève léger par le système « Damien » (même valeur de la force et AB>AB’
« Damien » fournit plus d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système « élève lourd » 9-23 12-59
« Damien » fournit moins d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système lourd 28-16 35-18
« Damien » fournit autant d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système lourd 59-61 24-12
7. 2b. Justification basée sur
F et AB>AB’ 9-19 12-47
Variation de l’énergie cinétique 0-0 0-12
la seule force constante 25-13 11-23
Non réponses 19-55 41-6
7.3. Plus ou moins d’énergie transférée aux systèmes « élève lourd » et « élève léger par le système « Damien » (valeur de la force différente, AB=AB’ et vA=vB)
« Damien » fournit plus d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système lourd 23-7 17-0
« Damien » fournit moins d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système lourd 72-74 53-59
« Damien » fournit autant d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système lourd 6-6 12-24

7.1a. Quel est le mode de transfert de l’énergie entre le système « Damien » et le système « élève ».

Nous avons seulement mentionné dans le tableau 69 les réponses adéquates, les autres réponses et les non réponses n’y figurent pas, le reliquat pour avoir 100% leur est accordé.

Si nous considérons la réponse la plus correcte (travail, travail mécanique ou travail de la force F), le pourcentage de réponses après enseignement et l’évolution des réponses sont plus nettes dans la classe 2 que dans la classe 1. Puisque la réponse « transfert mécanique » ne peut pas être considérée comme fausse, les pourcentages de réponses adéquates après enseignement peuvent être considérés comme identiques dans les deux classes dans ce cas.

L’évolution des réponses entre avant et après enseignement est très élevée dans les deux classes : de 0% à plus de 80%.

7. 1b. Expression de la quantité d’énergie transférée.

La réponse correcte est WAB(F D/él) = F. AB, les pourcentages des réponses après enseignement sont respectivement de 82% pour la classe 2 et 45% pour la classe 1. Le pourcentage de non réponse est de 42% dans cette dernière classe.

Dans toutes les deux classes l’évolution des pourcentages de réponses avant et après enseignement est élevée (de 0% à 45% pour la classe 1 et 0% à 82% pour la classe 2). Les résultats (pourcentage de réponses après enseignement et évolution des réponses avant et après enseignement) sont meilleurs dans la classe 2 que dans la classe 1.

7. 1c. Forme sous laquelle le système « élève » stocke l’énergie qu’il reçoit.

La réponse exacte est : le système « élève » stocke de l’énergie cinétique. Le pourcentage de réponse après enseignement est faible dans les deux classes (10% classe 1 et 29% classe 2) et par conséquent l’évolution des réponses avant et après enseignement est aussi faible.

7.2a. Plus ou moins d’énergie transférée aux systèmes « élève lourd » et « élève léger par le système « Damien » (même valeur de la force et AB>AB).

La réponse exacte est la suivante : « Damien » fournit plus d’énergie pendant la poussée du système « élève léger » que pendant la poussée du système « élève lourd ». L’évolution des pourcentages des réponses avant et après enseignement est de 9% à 23% dans la classe 1 et de 12% à 59% dans la classe 2. Nous remarquons aussi que le pourcentage des réponses après enseignement dans la classe 1 est faible. Et l’évolution des réponses avant et après enseignement est plus nette dans la classe 2 que dans la classe 1 (14% classe 1 et 47% pour la classe 2).

7. 2b. Justifications.

Les justifications que nous considérons exactes sont basées sur la valeur constante de la force de poussée exercée par le système « Damien » et la comparaison des distances de poussée (AB et AB’). Dans ce cas les réponses varient de 9% à 19% dans la classe 1 et de 12% à 47% dans la classe 2. Après enseignement les pourcentages de réponses restent faibles dans les deux classes, ils sont inférieurs à 50% et les évolutions des pourcentages de réponses avant et après enseignement sont plus importantes dans la classe 2 que dans la classe 1 (10% classe 1 et 47% pour la classe 2).

7.3. Plus ou moins d’énergie transférée aux systèmes « élève lourd » et « élève léger par le système « Damien » (valeur de la force différente, AB=AB’ et v A =v B ).

Cette partie n’est pas analysée.