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Le tir à la carabine
Bonjour !
Besoin de votre aide.
Une balle en acier de masse 2g est propulsé verticalement vers le haut par une carabine. A la sortie du canon, sa vitesse est de 400m/s.
1) Quelle est son énergie cinétique à la sortie du canon ?
2)
a) Calculer le travail de la force de pesanteur qui s'exerce sur la balle pendant la phase de la montée.
b) Ce travail est t'il moteur ou résistant ?
c) Comment évolue l'énergie cinétique de la balle lors de la montée ?
3) A quelle hauteur la balle peut elle monter ?
4) En réalité, l'attitude atteinte est nettement inférieure à celle prévue. Pourquoi ? Justifier.
1) On sait que Ec = 1/2 m (V)², on a donc :
Ec = 1/2 x 2 x 10-3 x (400)² = 160J
2)
a) ?
b) Résistant
c) L'energie cinétique de la balle baisse car la vitesse est ralentie.
3) ?
4) Car en théorie on ne prend pas en compte les frottements de l'air, résistant au mouvement de la balle.
Merci !
OK donc WAB(P) = 0J car perpendiculaire et donc pour le b) le travail est normal ?
c) L'énergie cinétique de la balle diminue car la vitesse est ralentie.
Pour le 3, je n'ai pas pu cette formule, tu peux développer s'il te plait ?
2)
a)
WP = -160 J
b)
travail résistant.
c)
L'énergie cinétique de la balle diminue lors de la montée.
3)
160 = mgh
160 = 2.10^-3 * 9,81 * h
h = 8155 m (s'il n'y avait pas pas de frottement entre l'air et la balle).
4)
A cause des frottements entre l'air et la balle.
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Sauf distraction.
Tu n'as pas lu la fin de ton énoncé ?
"En réalité, l'altitude atteinte est nettement inférieure à celle prévue."
Cela doit répondre à ta dernière interrogation.
En effet merci.
Les frottements ont vraiment beaucoup d'effet alors !
Et sinon pour le calculer de W(P) ?
Merci. 
En l'absence de frottement, il y a conservation de l'énergie mécanique de la balle.
A l'endroit du tir:
Energie cinétique de la balle = (1/2).m.vo² = 160 J
Energie potentielle = 0 (en prenant la référence des altitudes à l'endroit du tir)
Energie mécanique de la balle = Energie cinétique + Energie potentielle = 160 J
Au point le plus haut de la trajectoire, la balle est à vitesse nulle (juste avant de commencer à redescendre)
Donc en ce point:
Energie cinétique de la balle = 0
Energie potentielle de la balle = mgh avec h l'altitude atteinte
Energie mécanique de la balle = 0 + mgh = mgh
Et comme il y a conservation de l'énergie mécanique de la balle, on a donc :
mgh = 160 J
Et -mgh est égal au travail du poids sur la montée de la balle -->
Le travail du poids sur la montée de la balle = -160 J
WP = -160 J
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Sauf distraction.
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