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Energie potentielle : bille en mouvement circulaire
Bonjour,
nous venons d'entrer en physique dans le chapitre portant sur l'énergie potentielle, je viens ici pour demander un peu d'aide car j'ai du mal, voici l'énoncé de l'exercice :
Une bille de masse M = 50g est fixée à l'extrémité B d'une tige AB de masse négligeable mobile autour d'un axe horizontal passant par A.
1. En choisissant la position d'équilibre de la bille comme origine de l'axe des altitudes, exprimer l'énergie potentielle
pp de la bille en fonction de l'angle 
fait par la tige et sa position d'équilibre.
2. Entre quelles valeurs extrêmes varie l'énergie potentielle de la bille ?
1. Je mets :
pp = mgABcos
je comprends la question qui me parle de la position d'équilibre comme origine de l'axe des altitudes ...
2. Je pense que les valeurs extrêmes sont celles correspondantes aux positions
= 0° et= 180°
voilà, je ne suis sûr de rien, merci de votre aide
Bonjour,
Oui, les deux positions extrêmes correspondent bien à = 0° et à = 180°
Mais la formule que tu annonces pour l'énergie potentielle de pesanteur n'est pas correcte
Je te laisse réfléchir sur ma proposition :
EPP = m.g.AB.[1 - cos()]
Merci beaucoup pour votre rapide et précise réponse, j'ai compris votre formule :
comme sur l'image 1, je mets que la valeur qu'on cherche à exprimer est l'altitude, en vert fluo,
et donc c'est égal à AB - ABcos d'où : mg(AB-ABcos) : Epp = m.g.AB.[1 - cos()]
maintenant il faut voir la seconde image avec les deux positions A et B
les deux positions correspondent-elles aux positions d'équilibre ?
Oui, tu as bien compris le calcul de l'énergie potentielle de pesanteur.
Oui, ces deux positions sont des positions d'équilibre avec une énorme différence :
. la position de gauche est une position d'équilibre instable ; le moindre écart par rapport à cette position et le système perd cette position d'énergie potentielle de pesanteur maximale
. la position de droite est une position d'équilibre stable ; tout écart par rapport à cette position sera vite corrigée et le système retrouvera cette position d'énergie potentielle de pesanteur minimale.
Ah non celle du bas si je suis votre raisonnement, donc à la position d'équilibre stable = 0 donc cos = 1 donc Epp = 0
et en position A, d'équilibre instable, = 180 donc Epp = 0,06 J (avec g = 9,8N/kg)
L'angle pour la formule donnée à 16 h 31 est bien sûr compté à partir de la position basse (équilibre stable)
Pour = 0 l'énergie potentielle de pesanteur est nulle (c'est normal puisque c'est la bille se trouve au niveau de référence, dans la position basse)
Pour = 180° l'énergie potentielle de pesanteur est maximale (c'est normal puisque la bille est dans la position la plus haute)
Les messages se sont croisés.
Je ne peux vérifier la valeur de l'énergie car je ne connais pas la longueur de la tige AB
Ah excusez-moi j'ai oublié de le mentionner : AB = 60cm
merci beaucoup pour votre aide Coll, je comprends tout grâce à vous
Revois ton calcul de l'énergie potentielle de pesanteur dans la position haute :
m = 50 g = 50.10-3 kg
AB = 60 cm = 60.10-2 m
g = 9,8 N.kg-1
= 180°
EPP = m.g.AB.[1 - cos()] = ...
Aïe j'ai encore fait une erreur :-/
je trouve cette fois-ci 0.6J
50*60*9,8*10-5 = 29400*10-5
1-cos(180) = 2
29400*10*5*2 = 58800*10-5
= 0.588 J = 0.6J
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