Bonjour à tous les forumeurs,
J'ai un problème de physique à faire sur les energies mais je bloque dès la premiere question.
Si vous avez une piste, je suis preneur ^^.
Voila le problème:
Un marteau-pilon a une masse de m=2.0t et tombe d'une hauteur h=3.0 m sur un objet en aluminium de masse m'=20kg.
Sa vitesse initiale est nulle.
Les frottements sont négligés lors de la chute.
L'augmentation de la température de l'objet lors du choc est noté £
Données : la capacité thermique massique de l'aluminium est c=904 J/kg . °C .
Les questions : -
a. Exprimer la variation d'énergie thermique de l'objet en fonction de m', c et £
b. Calculez le travail du poids du marteau-pilon au cours de sa chute.
c. Calculer l'énergie cinétique du poids du marteau-pilon juste avant le choc avec l'objet en aluminium.
d. En supposant que l'énergie cinétique du marteau-pilon est intégralement transformée, lors du choc, en énergie thermique dans l'objet, calculez £
e. Au cours de l'opération, une partie du système {marteau-pilon+objet} a changé de nature. Expliquer.
J'ai besoin de votre aide pour la question a)
Merci d'avance à tous
Pour la question b)
Le travail du poids est:
Wp(AB)= 2.0x10^3x9.81x3
= 58 860 J ou 58.9 KJ.
Vous êtes d'accord ?
Bonjour,
D'accord pour la réponse à la première question.
Mais attention à l'écriture des unités et des préfixes et à leurs symboles
58 860 joules = 58 860 J 58,9 kilojoules = 58,9 kJ
le symbole du préfixe kilo- est k minuscule.
_______________
Première question :
Si tu réfléchis au symbole de la capacité thermique massique c en J.kg-1.°C-1
tu sais écrire (à un éventuel coefficient près) la relation entre
E la variation de l'énergie thermique
m la masse de l'objet dont la température change
c la capacité thermique massique de cet objet
la variation de température
Qu'en penses-tu ?
Oui !
E = m.c.
regarde les unités :
E en joules (J)
m en kilogrammes (kg)
c en joules par kilogramme et par degré (J.kg-1.°C-1)
en degrés (Celsius ou absolus) (°C)
et l'on a bien
J = kg J.kg-1.°C-1 °C
Merci beaucoup
Pour la question: c. Calculer l'énergie cinétique du marteau-pilon juste avant le choc avec l'objet en aluminium.
Il faut faire le théoreme de l'energie cinétique:
Ec= 1/2.m.v²
Mais on a pas la vitesse, as tu une piste ?
Encore merci d'avance
Quand le marteau est en position haute, juste avant son départ, quelle est son énergie cinétique ?
Juste avant de frapper le bloc d'aluminium le marteau a de l'énergie cinétique ; que dit le théorème de l'énergie cinétique ?
En position de départ donc quand le marteau aune vitesse initiale nulle,son energie cinétique est nulle.
Ec=WABF
L'energie cinétique est à son maximum juste avant de toucher le sol et l'energie potentielle est à son maximum quand le marteau est en haut.
Ca voudrait dire que Ec= Ep
Enfin l'energie cinétique juste avant de toucher l'objet serait égale à l'energie potentielle de départ.
Je me trompe ?
Tu ne te trompes pas
Et ce qui a transformé une forme d'énergie (l'énergie potentielle de pesanteur) en une autre (l'énergie cinétique) c'est le travail du poids... tout s'explique, n'est-ce pas ?
Oui tout s'explique
Donc pour épondre à la question c il faut que je calcul l'energie potentielle de départ.
Soit Ep= Pgz
= 2.0x10^3 x 3
= 6.0x10^3 J
L'energie cinétique juste avant de frapper l'objet est de 6000 Joules.
Oh mince, j'ai honte là
P= mg = 3000x9.81= 29 430
Donc Ep= 29430x3
= 88 290 J
L'energie cinétique juste avant de frapper l'objet est de 88 290 Joules
Erreur de ma part... excuse-moi ! La masse du marteau n'est pas de 3 tonnes mais de 2 tonnes ; donc
Poids du marteau : P = m.g = 2.103 9,81 N
Energie potentielle de pesanteur (l'origine étant la position basse)
Epp = m.g.h = 2.103 9,81 3 = 58 860 J 58,9 kJ
Tiens, tiens, tiens...
Pour la question d)
On me dit:
d. En supposant que l'énergie cinétique du marteau-pilon est intégralement transformée, lors du choc, en énergie thermique dans l'objet, calculez
Note: la capacité thermique massique de l'aluminium est c=904 J.kg . °C .: il faut 904J à 1.0kg d'aluminium pour augmenter sa température de 1.0°C.
Il faut utiliser cette formule (E= m.c.[sub][/sub]) mais je ne vois pas quoi remplacer par quoi.(sauf m et c)
Merci de ta correction, je ne voyais pas ou il y avait une erreur comme on ne trouvait pas 58 kJ au deux.
Tu as une idée pour la d ?
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