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energie cinetique et potentielle

Posté par
krisprolls
30-04-09 à 18:44

Bonjour a tous
jai un probleme pour resoudre un exercice,
jai reussi a faire 3 questions mais les deux dernieres me bloquent
purriez vous m'aidez svp ? merci beaucoup.

Bertrand lance une pierre de masse 200g verticalement vers le haut.
au moment ou elle quitte sa main,  a vitesse de la pierre est Vo= 5,0 m.s^-1 et elle se trouve a h= 1,50m au dessus du sol.

1) calculer lenergie potentielle Eppo de la pierre au moment ou bertrand la jette en prenant le niveau du sol comme origine des altitudes.
donc la Epp=mgz=O,2.9,8.1,5
               =2,94J
2) montrer que la somme de l'energie potentielle Epp et de lerngie cinetique Ek dela pierre est costance au cours du mouvement.
pas de frotemment donc lasomme est constante.
Ek=(1/2)M(V0)²
   = o,5.0,2.25
   =  2,5 bzarement je trouve pas pareille...

3)a quelle altitude Z1la vitesse de la pierre n'est plus que V1=2,5..
on admet que on a trouver la meme chose plus haut.
Epp(Z1)+Ek(Z1)=(1/2)M(V0)²+mgz=2,94
              =0,625+ 1,96z=2,94
              = 1,96z= 2,315
              = z= 2,315/1,96
Z= 1m18

4)quelle altitude maximale zm la pierre atteint t-elle ?
5) a quelle vitesse V2 la pierre heurte telle le sol ?

merci beaucoup

Posté par
_jade_
re : energie cinetique et potentielle 30-04-09 à 22:35

Bonsoir,

Je reviens d'abord sur les questions 2) et 3). Tu calcules l'énergie cinétique Ek à l'instant de départ et tu la trouves différente de l'énergie potentielle initiale Eppo. Il n'y a aucune raison de s'étonner d'obtenir deux valeurs différentes. En effet, le fait qu'il n'y ait pas de frottements nous permet de dire que la somme (c'est bien de la somme dont on parle et pas des valeurs isolées de Ek et Epp!!) de Ek et de Epp est la même quel que soit l'instant considéré. Donc en particulier on peut calculer la valeur de cette somme à l'instant de départ : E=Ek+Epp=2.94+2.5= 5.44. Donc à tout instant Ek+Epp=5.44.

Ainsi pour la question tu résous: Ek+Epp=5.44    (1/2)m(v1)²+mg(z1)=5.44
Tu connais m,v1 et g donc tu peux sans problème trouver z1...je te laisse faire le calcul.

Puis question 4 on a de la même manière : (1/2)mv²+mgz=5.44
Mais on nous demande l'altitude maximale et à l'altitude maximale la vitesse est nulle (sinon la pierre continuerait de monter) donc on cherche l'altitude maximale z tel que : mgz=5.44 ....à terminer.

Enfin question 5 on demande la vitesse v2 quand la pierre touche le sol c'est-à-dire quand z2=O. Donc :
(1/2)m(v2)²=5.44 et on cherche v2 dans cette équation.

J'espère que mes explications ont été claires.

Posté par
krisprolls
re : energie cinetique et potentielle 01-05-09 à 00:26

merci beaucoup pour vos explications.
bon je reprends alors:
question 3
(1/2)m(v1)²+mg(z1)=5.44
0,5.0,2.(2,5)² + 0,2.9,80.(z1)=5,44
0,625 + 1,96(z1)=5,44
1,96(z1)=5,44-0,625
1,96(z1)=4,815
(z1)= (4,815)/(1,96)
z1= 2m45

question 4
donc si j'ai bien compris
je me sert de (1/2)mv²+mgz=5.44  mais cette fois
la valeur de v sera 0 ?

question 5
je ne comprends pas pourquoi ici on ne reprendrais pas plutot
(1/2)mv²+mgz=5.44 ?
donc on remplace z par 0 ?

merci beaucoup

Posté par
_jade_
re : energie cinetique et potentielle 01-05-09 à 13:32

Bonjour,

C'est bon pour la question 3.

Ensuite pour les deux suivantes on réutilise toujours : (1/2)mv²+mgz=5.44 mais :
  - à la question 4 on a v=0 (altitude maximale) donc cela revient à écrire et à résoudre mgz=5.44
  - à la question 5 on a z=0 (pierre sur le sol qui a été choisi comme origine des altitudes) donc on résout cette fois :              (1/2)m(v2)²=5.44 pour trouver v2.

Posté par
krisprolls
re : energie cinetique et potentielle 01-05-09 à 14:53

ah je crois avoir compris , comme cest 0 bah y'a la moitié de la formule qui s'annule on va dire ?

4) mgz=5,44
   0,2.9,80.(z)=5,44
    1,96z=5,44
    z= (5,44)/(1,96)
    zm=2m77

5)  (1/2)m(v2)²=5.44
     0,5.0,2(v2)²=5,44
     0,1(v2)²=5,44
     (v2)²=5,44/0,1
      (v2)²=54,4
       v2=7,37m.s^-1

voila est ce que jai bien compris ?^^

Posté par
_jade_
re : energie cinetique et potentielle 01-05-09 à 20:28

Tes calculs me semblent juste et en effet on peut dire en quelque sorte que "la moitié de la formule s'annule" parce que c'est ce qu'il se passe réellement (exemple pour la question 4 : du fait que v=0 la formule devient : (1/2)m*0²+mgz=5.44 ce qui revient à écrire mgz=5.44 ).

Posté par
krisprolls
re : energie cinetique et potentielle 02-05-09 à 15:29

Merci beaucoup pour ton aide, j'ai fais un autre exo rapide, tu peux me dire si sa va stp ?
merci

un bloc de pierre de poids P= 1,20.10^3N est remonté suivant la ligne
de plus grande pente dun plan incliné de o=12° par rapport a l'hozizontale,
sur une distance d=32m, calculer le travail du poids du bloc d epierre.

moi jai fais:
Wd(P)=((-P)).((d)).sin12
     =-1,20.10^3 . 32 . sin 12
     =-7,9.10^3
ceszt juste ?

Posté par
Hehoo
re : energie cinetique et potentielle 02-05-09 à 20:58

Bonjour

J'ai trouvé une fiche sur bahunet.com qui explique comment utiliser le théorème de l'énergie cinétique pour résoudre ce genre de problème :

Posté par
_jade_
re : energie cinetique et potentielle 03-05-09 à 10:03

Bonjour,

Je pense que ta démarche est juste. Juste une petite précision (un détail même) : on trouve -7983.8 donc si tu ne veux laisser que deux chiffres cela donne -8.0*10^3 et il faut préciser l'unité qui est le joule de symbôle J.



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