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élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique)

Posté par
lovemathsdu94
10-02-08 à 11:18

Bonjour,

Voici l'énoncé de l'exercice:
Un jardinier prend une échelle posée sur le sol et la place contre un mur. L'échelle fait un angle de 20° avec le mur. L'échelle a une longueur de 4,00 m et un masse de 12,5 kg.
1)Calculer la variation d'énergie potentielle de l'échelle.
2)Calculer la variation d'énergie mécanique de l'échelle.
3)Calculer le travail fourni par le jardinier

Pour la 1) J'ai trouvé h=cos20*4,00=3,76 m
Donc Epp=Epp(B)-Epp(A)=mg(z(B)-z(A))=12,5*9,8*(3,76-0)=460 J
Ai-je bon?
Pour la 2) Em=Ec+Ep, je ne vois pas comment calculer la variation d'énergie mécanique sans Ec donc sans la vitesse de l'élévation. Y a-t-il une autre formule?
Pour la 3) W(F)=F*AB*cos(F,AB) Comment calculer le travail sans la force F?

Merci

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 11:30

Pour la 3) je me corrige, Ec=W(Fext)=W(F)+W(P)
donc W(F)=Ec-W(P)=Ec-mg*h*(-1)=Ec-12,5*9,8*3,76*(-1)
W(F)=Ec+460,6
Reste à calculer Ec...

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 11:35

Bonjour

la variation de Em est nulle parce que le corps n'est soumis qu'à des forces conservatives

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 11:37

Tu veux dire que la vitesse est constante? On en sait rien ...
Sinon j'ai bon pour le reste?
Merci

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 11:43

Une force conservative est une force dont le travail ne dépend pas de la nature dde la trajectoire.

Ici la seule force que tu as est le poids, c'est trop connue qu'elle est une force conservatives

et donc On sait que 3$\rm\Delta E_m=W(\vec{F}_{non conservatives}) qui est nulle dans ce cas (absence de forces non conservatives)

la première question est correct

je te laisse faire la 3)

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 12:02

Donc le travail du jardinier est une force conservatrice, son travail est de 460,6 J. Je n'avais jamais entendu parler de forces conservatrices! Peux tu me donner un exemple de force non conservatrice?

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 12:10

ce n'est pas le travail qui est une force conservative (le travail n'est pas une force !).

La force du poids 5$\vec{P} qui est une force conservative

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 12:44

Oui pardon mais le travail du jardinier dépend de la trajectoire. Je ne trouve rien dans mon cours qui parle de forces conservatives et je ne saisis vraiment pas cette notion. As tu des exemples simples a me proposer?

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 12:45

Non, donne moi l'expression du travail de P

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 12:46

W(P)=mgh

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 12:55

et h dépend-elle de la trajectoire ?

pour aller de A vers B on a plusieurs façons:

élévation d\'une échelle (énergie potentielle et mécanique)

mais le travail reste toujours le même

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 13:00

D'accord pour le travail du poids mais si le jardinier n'exerçait pas une force conservative que se passerai-t-il?

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 13:01

bah si on note F la force non conservative qui s'exerçait sur le jardinier Delta Em= W(F)

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 13:15

Mais le jardinier se fatiguerait plus s'il devait effectuer la trajectoire 3. Donc sa force dépend de la trajectoire et donc sa force n'est pas conservatrices, je me trompe?

Posté par
monrow
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 13:30

Que le jardinier arrive dans une ambulance à B , l'expression du travail ne changerait pas, non? :p

Posté par
lovemathsdu94
re : élévation d'une échelle (énergie potentielle et mécanique) 10-02-08 à 13:46

D'accord!! je croyais que c'était la force qui ne dépendait pas de la trajectoire, or il s'agit de son travail.
Donc pour la 3) Ec=W(Fext)=W(F)+W(P)
donc W(F)= Ec-W(P)= Ec-mg*h*(-1)=Ec-12,5*9,8*3,76*(-1)
W(F)= Ec+460,6
Or Em = Epp + Ec donc Ec = Em - Epp = -460,6
donc W(F)=460,6-460,6=0, Je me trompe?



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