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Application 2eme loi de Newton
Bonjour, j'ai un exo à faire sur l'application des lois de Newton et bloque dès la 2eme question.
Vil Coyote tend un piège à bip bip, juché sur un promontoire rocheux à une hauteur H au dessus d'une route rectiligne horizontale, il attend sa proie, prêt à faire basculer une enclume sur la tête de bip bip. L'enclume commence sa chute verticale sans vitesse initiale au moment où bip bip qui se déplace à une vitesse de valeur v0 constante le long de la route, se trouve à une distance d du point de chute. on suppose que les lois de la physique s'appliquent dans l'univers de Looney tunes.
1. schématiser la sitiation à la date initiale
2.a.établir les équations horaires du mouvement de l'enclume ds un réferentiel galiléen.
b. comment qualifier ce mouvement?
3.quelle est la durée de chute de l'enclume ?
4.comment qualifier le mouvement de bip bip dans ce même referentiel?
5.montrer que vil coyote a laché l'enclume trop tard pour assommer bip bip
DONNEES: H= 30 m ; taille de bip bip h= 1.20m ; d= 50 m ; masse de l'enclume = 20 kg ; v0= 110 km.h^-1 ; g= 9.8 m.s^-2
1- j'ai réussi à faire le schéma mais je n'arrive pas à placer l'angle alpha
2-
g(vecteur) (gx=0
gz=-g)
a(vecteur) (ax=0
az=-g)
par intégration
V(vecteur)(t=0) (Vx(0)=A
Vz(0)=-g*0+B) avec A et B constante
Vo(vecteur) (Vox= ?
Voz=?
c'est à partir de ce moment que je bloque car je n'arrive pas à voir où est l'angle alpha et notre prof nous à dit de calculer avec cos et sin pour trouver ce que vaut A et B même si je pense que A vaut 0 car l'objet est lâché
merci d'avance pour votre aide
Bonjour,
Tu devrais commencer par définir soigneusement le repère que tu as choisi pour étudier le mouvement de l'enclume.
L'angle
qui t'ennuie est normalement l'angle que fait le vecteur vitesse initiale avec la direction horizontale.
Mais, ici la vitesse initiale est nulle, donc le vecteur vitesse initiale est nul et ses coordonnées dans le repère que tu choisiras seront nulles aussi.
Alors, .... pas étonnant que tu " n'arrive pas à voir où est l'angle " car il n'y a pas d'angle !
Les équations horaires dépendent du repère choisi.
Je ne sais pas quel repère tu as choisi.
Donc je ne peux pas de répondre.
Ici, vu la simplicité de la situation tu n'as besoin pour repère que d'un axe vertical.
Ou as tu situé l'origine de cet axe ? Au niveau du point de départ de l'enclume ? Ou bien au point de chute de cette enclume ? ou bien ailleurs ?
Quel sens as tu choisi pour cet axe vertical (ascendant, descendant) ?
j'ai mis l'origine de mon repère au point de départ de l'enclume et un sens ascendant z est l'axe vertical et x l'axe horizontal
mais j'ai quelques trucs :
V(vecteur) (Vx=0
Vz=-g*t)
Avec E l'emplacement initial de l'enclume
OE(vecteur) (x(t)=0
z(t)=-0.5*g*t² )
OE(t=0) (x(0)=0= A'
z(0)=H= B' ) avec A' et B' des constantes
OE (t) (x(t)=0
z(t)=-0.5*g*t²+H
je ne sais pas si c'est juste ?
D'accord avec tes vecteurs accélération et vitesse
ax = 0
az = -g
vx = 0
vz = -gt
La date t=0 correspond à l'instant de départ de l'enclume (puisque vz(0) =0 )alors tu devrais avoir :
z(0) = 0
Or ton équation indique que z(0) = H
Ca ne colle pas .
Si tu veux que z(0) = H il faut choisir une autre origine pour l'axe Oz
il faut que je mette l'origine de mon axe z à 30 m en dessous de z(0) car l'enclume est à 30m du sol et H=30m ? et là j'aurai z(0)=H ?
Tu peux faire le choix que tu veux :
Soit l'origine est au niveau de l'enclume et ton équation est z(t) = -(1/2) gt²
et tu as z(0) = 0
Soit l'origine est 30 m en dessous de la position de départ de l'enclume et dans ce cas
z(t) = -(1/2)gt² + H
et tu as bien z(0) = H
Il te faut faire un choix et ne plus en changer !
oui j'ai pris la solution où z(0)= H dans les questions suivantes que je pense avoir réussi à faire
2.b) mvt rectiligne uniformément accéléré ( car il est laché)
3) chute se termine à tf
donc z(tf)=0
tf= sqrt(H/(g*0.5) (j'ai enlevé les étapes de calculs)
tf= 2.47 s
4) mvt rectiligne uniforme (route)
5) Si l'enclume atteint Bip Bip elle ne tombera pas de toute la hauteur H mais de H-h avec h= taille de Bip Bip . donc je calcule la durée de la chute de l'enclume
te=2.42 s
Or Bip Bip va à 110 km/h ce qui donne 110/3.6=30.6 m/s
t=d/v
t=50/30.6=1.64 s ce qui est inferieur à la chute de l'enclume donc l'enclume n'atteindra pas Bip Bip
je ne sais pas si c'est bon ?
C'est bon !
On peut remarquer que la taille de Bip-Bip ne change rien à l'affaire car il n'y a que 5/100 de seconde entre le résultat qui en tient compte et celui qui le néglige alors que l'enclume arrive au sol 0,83s après le passage de Bip-Bip
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