Lancer du poids

Posté par lou77 lou77

Bonjour,

J'ai un exercice à faire sur le lancer de poids, il y a deux trois trucs avec lesquels j'ai un peu de mal, et je ne suis pas sure des réponses que j'ai trouvé. Pourriez vous m'aider ?
L'exercice est le suivant :

Sébastien lance, verticalement, vers le haut, un "poids" de masse m.

On assimilera le poids à un point matériel confondu avec son centre d'inertie et on négligera les forces de frottements pendant tout son mouvement.

Initialement, Sébastien tient le poids au repos en un point A à une altitude z_A par rapport au sol. Il effectue son mouvement de lancer jusqu'à l'instant initial où le poids quitte sa main en un point O situé à une altitude z_O à la vitesse initiale de valeur V_O. Le poids a un mouvement de translation.

Données :

V_O = 13,8 m.s^-1;
g = 9,8 N.kg^-1;
m = 7,257 kg;
z_O = 1,95 m;
z_A = 0,80 m.


- Exprimer et calculer l'énergie cinétique que possède le poids lorsqu'il quitte la main de Sébastien en O.
Ec = 1/2 * 7,257 * 13,8²
Ec = 691,01 J.

- Exprimer et calculer l'énergie potentielle de pesanteur Ep du poids à l'altitude z_O.
Ep = mgz
Ep = 7,257 * 9,8 * 1,95
Ep = 138,68 J


Les questions qui me posent problème sont celles ci :
- En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, exprimer et calculer la valeur du travail effectué par Sébastien pendant la phase d'élan (de l'altitude z_A à l'altitude z_O).
L'énoncé stipule que le poids est "au repos" en A, est-ce que ça signifie que sa vitesse est nulle ? Parce que si c'est le cas (comme je le pensais au début) je trouve 691,01 J, comme dans la question 1. Ou bien, est-ce que j'ai mal appliqué le théorème ?

- Exprimer et calculer la hauteur maximale atteinte par le poids.
Cette question a-t-elle un rapport avec la relation 1/2mV² + mgz = cte ? Dans ce cas, comment l'appliquer ? Et est-ce qu'il y a un moment où l'énergie cinétique est nulle ?

- Quelle est la valeur de la vitesse lorsque le poids retombe sur le sol ?
S'agit-il de la vitesse du point le plus haut atteint par le poids ?


Voila, mes questions sont sans doute confuses, j'ai l'impression que je n'ai vraiment pas du tout saisi ce chapitre de physique.
Peut être aussi qu'un exercice similaire a déjà été posté sur ce forum, dans ce cas pourriez vous m'indiquer le lien ?

Merci d'avance.

Posté par Coll Coll

Bonjour,

Bienvenue sur l' pour ton premier topic !

Je te félicite pour la présentation de ton problème ; c'est très clair ; tu as aussi bien montré ce que tu as fait et il est ainsi plus facile de t'aider.

Oui pour l'énergie cinétique et l'énergie potentielle quand le poids quitte la main à l'altitude z₀

"Au repos" signifie en effet que sa vitesse est nulle. Attention : tu as choisi une origine pour les différences d'énergie potentielle qui est le niveau du sol. Donc quand le poids est au niveau z_A s'il est vrai qu'il n'a pas d'énergie cinétique il a quand même déjà une énergie potentielle (si tu le lâches ne laisse pas ton pied en dessous !)

Voilà pourquoi tu as un problème avec le calcul du travail. Tu prends en compte l'augmentation d'énergie cinétique mais tu oublies l'augmentation d'énergie potentielle de pesanteur.

Oui, au sommet (au point le plus haut atteint) la vitesse est nulle. Elle cesse d'être positive (si tu as orienté l'axe vertical vers le haut) pour devenir négative puisque le poids fait "demi-tour" cesse de monter pour commencer sa descente.

Quand le poids atteint le sol... il n'est pas au plus haut. Il est sans doute au plus bas (le niveau origine des différences d'énergies potentielles de pesanteur).

Posté par aitbrik aitbrik

bonjour
tes relations et formules mathématiques que tu as appliqué son justes mais il faudrait aussi comprendre le sens physique du problème
pour calculer la hauteur maximale atteinte par l"objet"il faudrait savoir ce qui se passe en ce point
en ce point ou bien en cette altitude le corps ne peut plus monter donc va rebrouuser le chemein donc à ce instant sa vitese est nulle et toute son énergie est sous forme d'énergie potentielle
mgZ_max = 1/2 mV²₀
Z_max = V₀²/2g