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Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques
Bonsoir j'aimerais de l'aide pour ces exercices. Merci
1. L'oscillateur mécanique horizontal ci-dessous est écarté de sa position d'équilibre A, et lâché en A sans vitesse initiale, à la date t=0. Ultérieurement, il oscille sans amortissement ( frottements négligeables )
La seule grandeur dépendant de la masse M est :
A : L'amplitude du mouvement
B : L'énergie potentielle élastique
C : L'énergie cinétique maximale
D : La vitesse maximale
E : L"énergie mécanique
2.Le document suivant illustre un mouvement :
A : Uniforme.
B : Uniformément décéléré.
C : Dont l'accélération est constante.
3. On a représenté ci-dessous les évolutions au cours du temps des énergies d'un pendule de masse m = 100g, écarté de sa position d'équilibre et lâché sans vitesse initiale à la date t = 0s.
3-1- Les énergies du pendule sont représentées de la facon suivante :
- Em : 1 ; Ec : 3 ; Epp : 2
- Em : 1 ; Ec : 2 ; Epp : 3
- Em : 2 ; Ec : 3 ; Epp : 2
-Em : 2 ; Ec : 2 ; Epp : 3
- Em : 3 ; Ec : 1 ; Epp : 2
- Em : 3 ; Ec : 2 ; Epp : 1
3-2- La date t = 0,36s ( en pointillé ) correspond au passage du pendule :
A : Par sa position d'équilibre
B : Par sa poistion la plus haute
C : Par sa position la plus basse
3-3- Lorsque le pendule passe par sa position d'équilibre, sa vitesse vaut :
A : 0,77 m.s^-1
B: 0,0 m.s^-1
C : 2,4 x 10^-2 m.s^-1
3-4- Jusqu?à la date t = 0,36s, il y a :
A : Transfert partiel de l'énergie potentielle de pesanteur en énergie cinétique
B : Transfert complet de l?énergie cinétique en énergie potentielle de pesanteur
C : Transfert complet de l'énergie potentielle de pesanteur en energie cinetique
***Titre changé => "physique" c'est beaucoup trop vague***
Bonsoir
Et si tu commençais par présenter tes réponses en les justifiant ? Il serait ensuite possible de rectifier les éventuelles erreurs...
PS : document 2 : impossible de voir sur la photocopie la grandeur portée en ordonnée ; la vitesse peut-être ?
1. Il s'agit de l'énergie cinétique maximale car Ecmax = 1/2mV²max
PS : document 2 : impossible de voir sur la photocopie la grandeur portée en ordonnée ; la vitesse peut-être ?
désolé oui c'est la vitesse
:
la FAQ du forumJe crois que tu es tombé dans le piège. Certes, Ecmax peut s'exprimer comme tu l'as écrit mais ici, cette grandeur ne dépend que de l'amplitude initiale et de la raideur du ressort. Les courbes de la question 3 devraient t'en convaincre...
Attention à la question 2 : on y parle d'un mouvement quelconque, pas de celui étudié aux questions 1, 3 et suivantes... Encore un piège...
Je crois que tu es tombé dans le piège. Certes, Ecmax peut s'exprimer comme tu l'as écrit mais ici, cette grandeur ne dépend que de l'amplitude initiale et de la raideur du ressort. Les courbes de la question 3 devraient t'en convaincre...
-Pour la question 1 les autres ne sont pas corrects il reste que la vitesse maximale ( puis je avoir la formule de la vitesse maximale ? )
- Pour 2 il s'agit de B et C
Pour 3-1 je ne vois pas encore, or les questions 3-2 et 3-3 sont dépendant de 3-1
Pour 2 : tu es tombé dans le piège. Si l'énoncé précisait : "mouvement rectiligne", tu aurais raison : un mouvement rectiligne uniformément décéléré (ou retardé) possède une accélération constante. Ici, selon l'énoncé le mouvement n'est pas nécessairement rectiligne, il peut donc être curviligne. Dans ce cas, le fait que la vitesse diminue selon une fonction affine du temps correspond bien à un mouvement uniformément décéléré mais l'accélération n'est pas constante pour un tel mouvement curviligne. Je trouve cette question un peu "limite" au niveau terminale.
puis je avoir la formule de la vitesse maximale ?
Je préférerais avant de te répondre que tu ais bien réfléchi aux questions sur l'énergie, en particulier à la question 3.1. Il sera plus facile de me faire bien comprendre ensuite.
Ici, selon l'énoncé le mouvement n'est pas nécessairement rectiligne, il peut donc être curviligne
la trajectoire est bien une droite non ?
le 3-1 je suis d'accord avec : - Em : 1 ; Ec : 3 ; Epp : 2
donc 3-2- A
3-3- lorsque x=0 sa vitesse est maximale mais je vois pas comment calculer
3-4- il s'agit de C
la trajectoire est bien une droite non ?
Si l'axe des ordonnées correspond bien à la vitesse, le fait que la représentation de v en fonction du temps soit une droite n'implique pas que la trajectoire soit une droite ! La question 2 parle "d'un mouvement", pas d'un mouvement rectiligne...
Pour la question 3 : les trois courbes ne sont pas numérotées... Je ne peux pas vérifier ta réponse.
L'énergie mécanique se conserve et est égale à l'énergie mécanique initiale. L'énergie cinétique initiale étant nulle, l'énergie mécanique est égale à l'énergie potentielle initiale :
Em=½k.xo2
Quand l'énergie potentielle est nulle, l'énergie cinétique est maximale et égale à l'énergie mécanique :
½k.xo2=½m.Vmax2
Avec cela, tu peux répondre à plusieurs questions, la 1 en particulier...
Pour la question 3 : les trois courbes ne sont pas numérotées
1-La courbe qui montre E = 30 mj
2-La courbe qui commence à E = 30 mj
3- la courbe qui commence à E = 0 mj
D'accord avec tes réponses aux questions 3.
Remarque concernant 3.2 : pas de problème puisque la réponse est bien, comme tu l'as écrit, la réponse A mais les réponses proposées B et C n'ont pas de sens : on ne peut pas parler de position haute ou basse alors que l'énoncé précise que les oscillations sont horizontales...
Mon message du 25-08-20 à 19:33 devrait te permettre de terminer. As-tu bien compris maintenant la question 1 ?
Quand l'énergie potentielle est nulle, l'énergie cinétique est maximale et égale à l'énergie mécanique :
½k.xo2=½m.Vmax²
donc Vmax = et depend donc de la masse
C'est bien cela ! 
Tu constates que Ecmax ne dépend que de k et xo alors que Vmax dépend aussi de la masse (d'où la réponse à la question 1).
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