Bonjour a tous, je viens poster sur le forum car j'ai un souçi avec un exerçice sur l'énergie cinétique.
Je ne sais pas quelles pistes explorer ni rien...
Voila l'énonçé :
Un enfant sur une luge sans vitesse initiale, du sommer d'une pente de longueur L=30m incliné de alpha=30° par rapport a l'horizontale.
Au bas de cette pente, il aborde une autre pente inclinée de l'angle beta = 15° par rapport a l'hozizontale.
Quelle disatnce L' va t'il parcourir avant de sa'erreter.
NB on négligeara les forçes de frottement, on admetra en outre que la cassure de la pente au point le plus bas de la trajectoire ne modifie pas la vitesse.
Accompagné d'un shéma.
Je ne sais pas par ou commençer, j'ai fait l'inventaire des forçes mas j'ai l'impression qu'il manque des donnée pour appliquer les formules aprisent comme ec= 1/2 mV²
Ou Ec2 - Ec1 = ensemble des forçes
Merçi de bien vouloir me venir en aide afin de m'aiguiller vers une piste s'il vous plait. Merçi
Bonjour,
As-tu suivi un cours sur l'énergie mécanique et l'énergie potentielle en plus ?
Tu sais ici que l'énergie mécanique est conservé au cours du temps (constante) et quelle est égale à la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique.
Quand la luge descend, son énergie cinétique va augmenter car son énergie potentielle due à la pesanteur diminue (car Ep = mgh avec h la hauteur où se trouve la luge par rapport au sol). Ensuite, lorsque la luge va remonter sur l'autre pente, son énergie cinétique va diminuer car cette fois-ci son énergie potentielle de pesanteur augmente car h augmente. Tout çà biensur pour que Ep + Ec reste constante.
Voilà une piste
Merçi de votre réponse, Ben en fait on pas du tout vu l'énergie potentielle mais c'est peut etre un exerçice de transition
Je viens de lire le cour de l'énergie potentielle mais que vaut Ep + Ec ?
Ce qui me trouble également est l'abscence de valeurs tels que la masse
Merçi
Ep + Ec représente ce qu'on appelle l'énergie mécanique. (Regarde dans les fiches sur le site)
Cette quantité est constante. Or au temps initial, la luge a une vitesse nulle ce qui signifie que son énergie cinétique est nulle aussi donc à t = 0, Em = Ep+Ec = Ep(t=0) !! et puisque Em reste constante, on aura au cours du temps Ep+Em = Ep,initial avec Ep,initial l'énergie potentielle de pesanteur due donc au poids qui vaut par définition Ep = mgz (où z est l'altitude). En l'occurrence, à t = 0, la luge est en haut de la pente donc z = L*sin(15).
Bon, allez je vais essayer d'être clair, comme tu n'as pas encore vu tout cela en cours.
Première partie
A l'instant initial on a (d'après ce que j'ai déjà posté):
Ep+0= Lsin(30) avec par définition Ep = mgz (z l'altitude de la luge)
En notant x la distance parcourue en partant du sommet de la première pente, on peut
écrire Ep = mg*sin(30)*(L-x) avec x compris entre 0 et L.
La luge descend, donc Ep diminue (car x augmente), mais Ep+Ec doit rester constant et égale à Lsin(30), donc
Ec augmente (et vaut Lsin(30)-Ep).
Arriver au bas de cette bas, l'énergie potentielle s'annule (on est au sol z = 0 et x = L), donc
l'énergie cinétique est maximale et vaut Lsin(30).
Deuxième partie
Puis, la luge remonte, car elle a une vitesse puisque Ec n'est pas nulle.
L'énergie cinétique va diminuer car l'énergie potentielle où la luge se trouve augmente au fur
et à mesure que la luge monte. Ep = mgz mais attention ici la pente est de 15° donc
z = x *sin(15). Cette fois x représente la distance parcourue depuis le bas de cette nouvelle pente.
On cherche donc x telle que Ec s'anulle nulle ou encore telle que Ep-Lsin(30) = Ec = 0
Donc il faut résoudre mgx*sin(15) = Lsin(30)
La distance parcourue par la luge sera donc x + L (L étant la distance descendu sur la premiere pente).
Je m'excuse encore, plein de coquilles se sont glissées:
- c'est Ep + Ec = Em = Ep,initial
- et Ep,initial = mg*Lsin(30) j'ai oublié partout le mg et tu peux qu'il se simplifie dans l'équation finale si tu réecris tout bien.
Encore désolé.
Ouah quel réponse préçise, je vous remerçie, je commençe a mieux cerner la notion d'énergie potentielle
En fait, quand l'énergie cinétique augmente l'énergie cinétique diminue et vis versa et en conaissant l'énergie cinétique on peut donc trouver quel est la valeur de l'ergie potentielle puisque c'est une constante J'èspère avoir bien compris je me lançe dans la démonstration que je posterai.
Merçi encore
j'ai fait un petit dessin sur paint qui illustre l'exerciçe
http://img156.imageshack.us/my.php?image=physiqueec5.jpg
Oui,
L'énergie totale d'un système mécanique reste toujours constante si le système est soumis à des forces conservatives. Ceci est une notion que tu rencontreras de manière plus précise bien plus tard si tu fais des études de physique.
En l'occurrence le poids est une force conversative. Donc quand tu as des problèmes comme celui là tu peux tout de suite dire que l'énergie mécanique restera constante au cours du mouvement.
Et puisqu'elle est constante, il suffit de connaître sa valeur à l'instant initiale pour en déduire sa valeur à n'importe quel temps puisqu'elle est constante !
Enfin, en effet, puisque Ec + Ep = Em = constante, si Ep diminue alors forcément Ec augmente et vice-versa. Et le "vice-versa" tu le vois bien quand la luge descend une pente et puis en remonte une autre.
Ah oui très bien, mais en fait c'est l'abscence de valeur qui me perturbe un peu...
Est ce que la luge va parcourir 15 mètres? Puisque pour un angle de 30 elle parcour 30 mètre donc avec un agle de 15° elle fera la moitié non?
Mais je doute de l'exactitude du raisonnement
Comment çà l'absence de valeur te perturbe ? On a trouvé l'équation qui permet d'obtenir la valeur cherchée, il suffit de calculer x + L.
Pour ton raisonnement, je dirais au contraire ! La luge possède l'énergie cinétique d'une pente de 30m d'angle 30°, donc si elle remonte une pente de 15°, elle pourra parcourir (en l'absence de frottement) le double (60 mètres). Je te laisse faire le calcul..
Ec = 1/2 m Vg²
Ep = Mgz a la fin de la remontée, on aura Ep + 0 (car il n'y a plus d'énergie cinétique) = Em = Ep initial (car constante)
mg (x) sin(15) "+ 0" = mg*Lsin(30)
C'est bien sa non ?
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