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Niveau troisième
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Energie potentielle cinetique

Posté par
tomydu44
12-11-14 à 16:52

bonjour,

pourriez-vous m'aidez SVP pour cette exercice:
une pomme se situe sur un pommier lui meme situé sur une coline.
La coline fait 3,5m de haut et le pommier fait également 3.5m de haut.
il y a 6 etapes:
1) la pomme est sur le pommier, immobile,
2) la pomme est à la moitié de sa chute vers le sol
3) la pomme touche le sol en haut de la coline
4) la pomme roule et se trouve à la moitié de la hauteur de la coline
5) la pomme touche le bas de la coline
6) le mouvement est terminé, la pomme est immobile.
on considere L'energie mecanique est de 4J

question: donner la valeur energétique potentielle, cinetique et mecanique pour chaque etapes

mes réponses:
1) Ec = 0 , Em = Ep=4J
2) Em = 4J , Ec = Ep=2J
3) Ep = 0 , Em = Ec=4J
4) Em = 4J , Ec = Ep=2J
5) Ep = 0J , Ec = Em=4J
6) Ec = 0 , Em = Ep=4J

pourriez-vous me corriger SVP?
merci d'avance.
Tomy et lilian

Posté par
tomydu44
re : Energie potentielle cinetique 12-11-14 à 17:50

avez-vous des idées??
par ailleurs, si ce phénomene (chute libre d'une pomme) se déroulait sur la Lune, l'energie cinétique maximal de la pomme serait plus grande sur la terre juste?
poids= masse x g et commme g est 6 fois plus faible la masse sera donc plus elevée. Et comme Ec=1/2 m x v2 alors Ec va augementer non?

merci encore !!!

Posté par
picard
re : Energie potentielle cinetique 13-11-14 à 14:33

Bonjour.

Vous avez de bonnes choses mais aussi pas mal d'erreurs.
En détaillant...

Question 1). C'est bon.

Question 2). Ca ne va pas. L'énergie mécanique est bien de 4 J, mais le reste est inexact. Quelle fraction de sa hauteur la pomme a-t-elle perdue (par rapport au bas de la colline) ? Que vaut alors son énergie potentielle ? Et son énergie cinétique ?

Question 3). Ca ne va pas non plus. L'énergie mécanique est bien de 4 J. Pour le reste, posez vous les mêmes interrogations qu'au 2).

Question 4). Ca ne va toujours pas. L'énergie mécanique est bien de 4 J. Pour le reste, posez vous les mêmes interrogations qu'au 2).

Question 5). C'est bon.

Question 6). Ca ne va pas. Ec est bien nulle, mais les valeurs de Ep et Em sont à revoir.

En physique un schéma permet souvent d'y voir plus clair, en avez vous fait un ?
Sinon, voici quelque chose qui devrait vous aider.

Au revoir





Energie potentielle cinetique

Posté par
tomydu44
re : Energie potentielle cinetique 13-11-14 à 16:00

bonjour

Merci pour votre réponse claire et  précise
Voici mes nouvelles réponses:

1) Ec = 0 , Em = Ep=4J
2) Em = 4J , Ec = 1J , Ep=3J
3) Em = 4J , Ec = Ep=2J
4) Em = 4J , Ec = 3J , Ep=1J
5) Ep = 0J , Ec = Em=4J
6) Ec = Ep = 0J , Em = 4J

est-ce correct?

mais alors, comment varie l'energie mécanique à l'etape 3?  
voici ma réponse:  Au cours de la chute, l'énergie mécanique de la pomme se conserve. Au cours de la chute l'énergie potentielle de pesanteur a été convertie en énergie cinétique , juste?


par ailleurs, est-il possible de me corriger la question sur "la lune"?

merci d'avance

Posté par
J-P
re : Energie potentielle cinetique 13-11-14 à 16:05

Il me semble bien que l'énoncé est bancal. (ou pour le moins mal défini).

Il n'est nulle part précisé où on a choisi le niveau de référence pour les énergies potentielles de pesanteur nulles.

Les réponses (numériques) seront différentes si ce niveau est celui du sol au bas de la colline ou bien celui du sol en haut de la colline (par exemple).

Et il ne faut pas penser que cela va sans dire que le niveau pour les Epp nulles est celui en bas de la colline, cette supposition ne repose sur rien.
------
Soit hr (non explicitement défini dans l'énonce), l'altitude, par rapport au sol du bas de la colline, du niveau de référence pour les énergies potentielles de pesanteur nulles

la pomme est sur le pommier, immobile,
on considère L'energie mecanique est de 4J

implique que : mg.(7 - hr) = 4
Donc que hr = 7 - 4/(mg)

La pomme touche le sol en haut de la colline : Altitude par rapport au sol en bas de la colline : 3,5 m
Epp = mg.(3,5 - hr)
Epp = mg.(3,5 - 7 + 4/(mg)) = 4 - 3,5mg
Ec = 4 - (4 - 3,5mg) = 3,5 mg

La pomme touche le bas de la colline
Epp = mg.(0 - hr)
Epp = mg.(- 7 + 4/(mg)) = 4 - 7mg
Ec = 4 - (4 - 7mg) = 7mg

\red Dans\ le\ cas\ particulier\ où\ le\ niveau\ pour\ les\ Epp\ nulles\ est\ celui\ du\ sol\ au\ bas\ de\ la\ colline, alors on a hr = 0 et 7 - 4/(mg) = 0, donc mg = 4/7
On peut alors donner les valeurs numériques aux Epp et Ec trouvées ci dessus, ces valeurs numériques sont alors :

La pomme touche le sol en haut de la colline : Ep = 4 - 3,5*4/7 = 2 J  et Ec = 3,5 * 4/7 = 2 J
La pomme touche le bas de la colline : Ep = 4 - 7*4/7 = 0 J  et Ec = 7 * 4/7 = 4 J

MAIS CES VALEURS NUMERIQUES ne sont correctes que si le niveau pour les Epp nulles est celui du sol au bas de la colline ... ce qui ne peut pas être considéré comme acquis à partir de l'énoncé.

Même remarque évidemment pour calculer les valeurs numériques de Epp et Ec pour les autres positions de la pomme en cours de chute.
-----

Posté par
tomydu44
re : Energie potentielle cinetique 13-11-14 à 17:08

super!!!!
merci beaucoup enfin compris. c'est la référence qui me manquait et aussi la maniere donc vous vous y etes pris!
excellent!
Avez-vous une réponse aux autres questions? pour la transformation de l'energie mecanique à l'etape 3? ma reponse reste correct ?
et aussi celui sur la lune SVP.

merci beaucoup pour votre soutient!!

Posté par
J-P
re : Energie potentielle cinetique 13-11-14 à 17:16

Avec le niveau de référence pour les Epp nulles au niveau du sol au bas de la colline, tes 5 premières réponses me semblent bonnes.

La 6 est fausse. (Em = 0J et pas 4J)
Essaie de comprendre pourquoi.

Posté par
tomydu44
re : Energie potentielle cinetique 14-11-14 à 10:36

et oui Em = 0J car la pomme n'a plus d'Ec ni d'Ep et comme Em=Ec+Ep
Pouvez-vous me corriger sur les autres questions?

merci d'avance!!

Posté par
tomydu44
re : Energie potentielle cinetique 14-11-14 à 10:53

par ailleurs, si ce phénomene (chute libre d'une pomme) se déroulait sur la Lune, l'energie cinétique maximal de la pomme serait plus grande sur la terre que sur la Lune juste?

car poids= masse x g et commme g est 6 fois plus faible la masse sera donc plus elevée car m= P/g. Et comme Ec=1/2 m x v2 alors Ec va augementer non car m augmente?

Posté par
J-P
re : Energie potentielle cinetique 14-11-14 à 11:27

Attention, la masse m est la même partout (sur la Terre, la lune ... ou n'importe où)
Ce qui change est la valeur de g (sur la Terre g est "plus grand" que sur la lune)

J'ai montré dans ma première réponse que Ec = 7mg (pomme arrivant au bas de la colline)

Sur la lune la valeur de g est plus petite que sur la Terre et donc Ec est plus petite sur la lune que sur la Terre.



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