Bonjour
Et si tu commençais par expliquer ce que tu as réussi à faire et ce qui te bloque ? Il sera plus facile de t'aider ensuite en tenant compte de ton niveau.

Je tiens juste qu'il manque 3 questions à la fin.
J'ai réussi la question 1 et je bloque à la 2, je ne sais pas quelles forces il faut  prendre en compte
Merci de votre réponse

Je te conseille de faire un schéma propre, à poster si possible sur le forum, sur lequel seront représentés les différents vecteurs forces. Ensuite, tu connais sûrement la méthode pour déterminer l'expression du travail d'une force constante lors d'un déplacement rectiligne.

Il y a le poids P, dirigé vers le bas, la force de frottement de l'énoncé, et le contrepoids R, mais je ne sais pas lesquels il faut prendre compte. Je pense que P et R s'annulent.

Donc il fait dire le produit scalaire de Rt et le déplacement AB. Ce qui est égal à 30mgk ?

Quel est le signe de ce travail ? Attention à ne pas mélanger dans une même formule valeurs littérales et valeur numériques. Il faut raisonner littéralement puis faire ensuite les applications numériques.

-30mgk plutôt, avant l'application numerique

Ecrire de préférence :



puis faire l'application numérique.

D'accord merci. Le travail est donc de -3.25× 10¹⁰, le travail est résisant. Par contre la question 3 j'ai aucune idee

Travail résistant : oui ;
Attention : une application numérique non accompagnée de son unité correcte (si elle existe évidemment) est considérée comme fausse un jour d'examen ou de concours.
Le théorème de l'énergie mécanique s'crit :



où W_FNC désigne le travail, entre l'instant initial et l'instant final, des forces non conservatives, c'est à dire ici de la force de frottement.

Salut, J'ai exactement le même exercice et je bloque complètement. Peut-être pourrions-nous s'aider ?

Em finale - em initiale = 0.5mv(finale)² - 0.5mv(initiale)²=-mgdk car l'énergie cinétique reste la même avant et après le choc vu qu'il n'y a pas de hauteur.

Est ce que cette relation est juste?  

Oui dans la mesure où l'énergie potentielle reste fixe en absence de pente comme tu l'as fait remarquer.

C'est l'énergie potentielle ou l'énergie cinétique qui reste fixe?

L'énergie potentielle de pesanteur a pour expression générale :
Ep=m.g.z
où z est l'altitude qui ici reste fixe. Donc Ep=0 ; et ainsi :
Ec=-k.m.g.d
comme tu l'as déjà écrit...

Voici le reste de l'exo, j'ai du mal aussi

L'avant de la voiture se déforme lors du choc. Dans un premier temps, la partie avant subit une déformation élastique que l'on peut modéliser par un ressort de masse négligeable, de constante de raideur u et de longueur à vide l0=2,0m. Au cours de cette déformation, l'avant de la voiture se comprime de l0/2. Finallement, l'étude de la déformation élastique se ramène à l'étude d'une masse m accrochée à un ressort, initialement à sa longueur à vide l0 et comprimé de l0/2 à la fin de la déformation. On néglige les frottements.

4a) Exprimer l'énergie potentielle élastique au début et à la fin de la déformation.
4b) Le système (voiture) est-il conservatif au cours de la déformation élastique?
4c) À l'aide du théorème de l'énergie mécanique, exprimer la vitesse de la voiture à la fin de la déformation. La calculer.

5) À la fin de la déformation élastique, la vitesse de la voiture est donc diminuée mais non nulle, une partie de son énergie cinétique ayant été absorbée par la déformation du capot que nous venons de décrire. La fin du choc se traduit par l'arrêt brutal de la voiture. Cela signifie que l'énergie cinétique restante de la voiture est convertie a la fin du choc. Que devient-elle?

Données m=1300kg, u=8.50*10⁴N.m-1

Il faut savoir que l'énergie potentielle élastique du ressort à pour expression générale :
où k désigne la constante de raideur du ressort. En absence de freinage, l'énergie potentielle se conserve... Je te laisse mettre cela en équations.

Au début c'est donc 0.5u(l-l0)² et à la fin 0.5u(l-l0/2)² ?

A la fin de la période de freinage :
l'énergie cinétique est ½m.V_f² déjà calculée ;
l'énergie potentielle est nulle par le ressort à sa longueur à vide L=Lo.
A la fin de la période de déformation élastique :
l'énergie cinétique est ½mv'_f² valeur inconnue à déterminer
l'énergie potentielle élastique est ½k(Lo/2 - Lo)² car la longueur du ressort est divisée par deux par rapport à la longueur à vide.
Sachant que l'énergie mécanique est la même dans les deux situations...

Mais dans la question ils demandent uniquement l'énergie potentielle, je comprends pas à quoi ça sert d'avoir l'énergie cinétique

Donc 0.5mvf² -0.5mvf'² -0.5(l0/2)² =-dkmg ?

Et on calcule vf' à partir de cette relation

Mais l'étude de la phase de freinage est terminée ! Elle s'est conclue par la formule que tu as écrite ; Em finale - Em initiale = 0.5mv(finale)² - 0.5mv(initiale)²=-mgdk
Nous en sommes à étudier la phase de déformation élastique. La vitesse finale de la phase de freinage devenant la vitesse initiale pour la phase de déformation élastique.

Mais du coup c'est quoi les forces non conservatrices ici, vu que les frottements sont négligées

Comme déjà dit il n'y en a pas.  L'énergie mécanique se conserve.  Relis mes précédents messages.

D'accord, j'ai compris pour cette question, j'ai juste à inverser mon membre de gauche et mettre 0 dans mon membre de droite pour trouver vf'.
Et la question 5 jsp

Réfléchis un peu. Que se passe-t-il après la déformation élastique qui puisse consommer de l'énergie  ? Tu as peut-être vu des vidéos de crash test...

Attendes mais pour la question 4a), c'est 0 avant la déformation et 1/2k(lo/2 - lo)² après c'est bien ça?

Je ne comprends pas.  Tu m'as expliqué  à 21h52 avoir compris la question 4 et être à la question 5. Mon message de 21h58 allait dans ce sens.
Sinon pour 4 : l'essentiel est expliqué à 19h28.

Ah dsl je parlais de la question 4c

Du coup pour la 5 Après la déformation il y a l'arrêt brutal de la voiture

Oui. Il y a déformation permanente (par opposition à déformation élastique étudiée précédemment). L'énergie cinétique restante est utilisée pour déformer de façon permanente le véhicule.

D'accord, mais du coup la 4a) je suis pas sûr de la réponse

J'ai déjà répondu, sans doute trop vite puisque j'ai traité la totalité de la question 4 en un seul message, celui du 19-03-20 à 19:28...
4a) : L'énergie potentielle de pesanteur est constante car la route est supposée horizontale. On peut la choisir nulle.
A la fin de la période de freinage l'énergie potentielle élastique est nulle car le ressort a sa longueur à vide : L=Lo.
A la fin de la période de déformation élastique l'énergie potentielle élastique est ½k(Lo/2 - Lo)² car la longueur du ressort est divisée par deux par rapport à la longueur à vide.
4b) en absence de frottement, l'énergie mécanique se conserve.
4) à la fin de la période de freinage, l'énergie mécanique est :
E_mf=E_cf+E_pf=½m.V_f² +0
à la fin de la période de déformation élastique, l'énergie mécanique est :
E'_mf=E'_cf+E'_pf=½m.V'_f² +k.L_o²/8
Donc, en tenant compte de 4b)...

Du coup les deux sont égaux et on trouve
Vf' = (vf² - k.lo²/4m)^(1/2)

Oui !

D'accord, merci bcp en tout cas