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Physique
Bonjour, pourriez-vous m'aider avec cet exercice car je ne comprends pas trop...
Un étudiant tente de travailler sur le mouvement vertical de la fléchette d'un pistolet. Le ressort de ce pistolet a une constante de raideur k = 150 N.m-1. L'élève le comprime de 10 cm. La masse m de la fléchette est de 10 g.
La fléchette s'élève à une hauteur maximale de 5,0 m à cause des frottements de l'air.
Questions :
a)Calculer la valeur du travail de la force de frottements.
b)En déduire la valeur moyenne de cette force.
Merci de m'aider ! 
a)
Energie potentielle du ressort comprimé : (1/2).k.(Delta L)² = (1/2) * 150 * 0,1² = 0,75 J
Cette énergie est transmise à la flèchette sous forme d'énergie cinétique -->
Energie cinétique de la flèchette juste au moment où le ressort est détendu : 0,75 J
Travail du poids de la flèchette pendant la montée de celle-ci : mg (delta h) = -0,01 * 10 * 5 = -0,5 J
Travail des forces de frottement:
0,75 - 0,5 + Wf = 0
Wf = - 0,25 J
-----
b)
Wf = -f * delta h
-0,25 = -f * (-5)
f = - 0,05 N
-----
Sauf distraction.
L'énergie cinétique de la flèche au départ est de 0,75 J
Cette énergie se transforme de 2 manières:
a) en travail du poids de la flèchette qui grimpe
b) en travail de frottement de la flèchette dans l'air
Pour une certaine position de la flèchette, on a:
--> énergie cinétique de la flèche au départ + travail du poids + travail de frottement + énergie cinétique de la flèchette à l'endroit considéré = 0
On connait la hauteur de montée max de la flèchette, et donc on peut calculer le travail du poids jusqu'au point le plus haut : on trouve -0,5 J
Au point de plus haut, la flèchette a une vitesse nulle (juste avant de redescendre). --> énergie cinétique de la flèchette à l'endroit considéré = 0
On a donc:
énergie cinétique de la flèche au départ + travail du poids + travail de frottement + énergie cinétique de la flèchette à l'endroit considéré = 0
0,75 - 0,5 + travail de frottement + 0 = 0
travail de frottement = -0,25 J
Wf = -0,25 J
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Il fallait lire:
"énergie cinétique de la flèche au départ + travail du poids + travail de frottement - énergie cinétique de la flèchette à l'endroit considéré = 0
"
Mais on ne peut pas utiliser le theoreme de l'energie cinetique ?
Si, à condition de bien se rendre compte de ce qu'il signifie.
"La variation de l'énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces appliquées au solide"
Et si il y a travail des forces frottements, il faut en tenir compte.
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