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Energie mécanique : boule de flipper
Bonjour j'ai un peu du mal à finaliser mon DM, je vous donne l'énoncé et mes réponses:
Le lanceur de bille est constitué d'un ressort de constante de raideur k = 50 N.m-1.
la longueur à vide du ressort = 12 cm
la masse de la bille = 80g (on néglige la masse du ressort)
Le ressort est comprimé de 4 cm.
Lorsque la joueur lâche la tige, la butée B bloque le mouvement du ressort qui retrouve dans cette position sa longueur à vide et libère la bille au point D. L'origine des altitudes est prise en D.
1) quelle est l'energie potentielle élastique de la bille au point O?
2)quelle est son Energie cinétique?
3) son energie potentielle de pesanteur?
4) en déduire l'energie mécanique
5) que peut t'on dire de l'energie mécanique si on néglige frottements
6) d'après le doc 3, l'energie potentielle élactique est elle totalment transformée en énergie cinétique? justifie
7) a partir de tes connaissance et des informations, la bille peut elle atteindre le haut du plateau? sinon quelle est la hauteur maxi atteinte?
voici mes réponse:
1) En O, Epe= 1/2kx*2=1/2klc*2= 1/2 x 50 x (-0.04)*2=0.04 J soit 40mJ
2) l'energie cinétique est nulle, la bille est toujours sur le lanceur, elle n'est pas lâché, la vitesse est nulle donc Ec= 0
3)Epp=mgh=m xg xlc x sin(alpha) = 0.08 x 9.81x -0.04 x sin 6°= -0.00328 J soit Epp= -3.28 mJ
4) Em = Epe + Epp + Ec = 40-3.28+0 = 36.72 mJ
5)On néglige les frottements, l'energie mécanique est constante (conservation de l'énergie mécanique)
6) d'après le doc 3 , lors de la propulsion de la bille, l'energie potentielle élastique emmagasinée par le ressort est entièrement convertie en énergie potentielle de pesanteur et énergie cinétique : Epe= Ec+ Epp
7) là j'ai besoin de votre aide, je ne sais pas comment faire et si j'ai bon avant
** image doublon supprimée ** 
A votre avis:
réponse 7) en respectant la loi de conservation d'energie:
Epeinitiale=Ec initiale (au moment où la bille quitte le ressort)=Epfinal
1/2 mv^2 = mgH
H=0.5 v^2 / g
le ressort est comprimé de 4 cm danc la vitesse transmise par le ressort est de :
1/2klc^2=1/2mv^2
v=racine(k xlc^2/m) = racine(50x0.04^2/0.08 )=1m/s
H= 0.5v^2/g=0.5 x 1^2/9.81 = 0.0509m soit 5.09 cm ? c'est ça ??
Bonjour,
Question 7 :
Tu as calculé que l'énergie mécanique de la bille en O est égale à 0,03672 J
En absence de frottement cette énergie mécanique reste constante donc égale à 0,03672 J
Pour savoir si la bille peut atteindre le point F il faut calculer la valeur " E " qu'aurait son énergie mécanique en arrivant en F avec une vitesse nulle et comparer le résultat avec 0,03672 J
Si E est supérieur à 0,03672 J la bille ne peut pas atteindre le point F par manque d'énergie mécanique.
Si je vous suis, du coup j'ai Em=mgh = 0,08x9,81xvDF sin(alpha)= 0,82 J or Em= 0,3672J donc la bille n'a pas assez d'énergie pour parcourir 1m
La hauteur maximale atteinte est Em= mgh donc h= Em/ mg= 0,4678 m soit 46,8 cm
j'ai trouvé :
Energie mécanique minimale nécessaire pour arriver et s'arrêter en F :
E = m * g * DF * sin (6°) = 0,08 * 9,81 * 1 * sin(6°) = 0,082J
L'énergie mécanique de la bille n'étant que de 0,03672 J on constate qu'elle ne peut pas arriver en F
Soit K le point d'arrêt de la bille.
En ce point la bille ne possède que de l'énergie potentielle de pesanteur correspondant à une énergie mécanique Em de 0,03672 J
Donc Em = m * g * DK * sin (6°)
DK = Em / ( m * g * sin (6°) ) = 0,03672 / ( 0,08 * 9,81 * sin (6°))
DK = 0,03672 / 0,0820 = 0,448m soit 44,8 cm
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