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Attraction aquatique

Posté par
jeanduhivre
12-05-19 à 12:51

Voici l'énoncé :
Cette attraction est constitué d'une rampe dont le point de départ A est situé à une hauteur de 8 m au-dessus du sol.Les utilisateurs sont assis sur une boué et se laisse glisser le long de la rampe ou une fine pellicule d'eau assure une parfaite glisse.

Morgane assise sur une boué , se laisse glisser sans vitesse initiale le long de la rampe.Une pellicule d'eau assure une descente sans frottement sur la partie AB.La masse A de l'ensemble = boué +Morgane est égal à m = 60 Kg.On admet que le système S est équivalent à uns solide en translation.
H=8m   g =9,8 N/Kg

1) Exprimer la valeur de la vitesse de l'ensemble S au point B en fonction des données de l'exercice .
2)Le long de la rampe BC il n'y a pas de pellicule d'eau  et l'ensemble S remonte jusqu'au point jusqu'au point D avant de redescendre.Pourquoi S n'atteint pas le sommet en C ?
3)Sachant  que l'ensemble S perd la moitié de son énergie mécanique à chaque passage sur la partie BD , determinez la hauteur h'
4)Calculer la vitesse avec laquelle l'ensemble S  va repasser une seconde fois au point B.
5)Calculer le nombre de passage au point B avec que S ne s'arrête.(on suppose que pour une hauteur de  moins de 20cm l'ensemble S reste immobile )

Je veux ici savoir si mes réponses sont justes :

1) En sachant que l'énergie mécanique est conservé en AB , et que donc Epp = Em ,j'ai trouvé v = √9,81 *8*60 /30 = 12.52
2) L'énergie cinétique n'est pas assez importante
3) Em(A) =Em(B)= 4708.8 J  :
4708.8 J = 8 m  donc  4708.8 /2 J= 4 m
4) Comme Em est divisé par 2 alors Ec (=Epp) est lui aussi divisé par 2 donc :
v = (4708/2)/30 = 8,85
5 ) Je fais un produit en croix :
En sachant que pour 4708 J le système S fait 8 m , alors pour 0,2 m il faut 117 J
Ainsi 4708/2=2354
2354/2 =1177                                  
1177/2 =588.5
588.5/2 =294.25
294.25/2 =147.125
147.125/2=73.56
Le système va donc passer 10 fois puis qu'il ne faut pas oublier les aller-retours.

Posté par
neajD
re : Attraction aquatique 12-05-19 à 13:41

Bonjour,
Il manque les unités un peu partout !
K en physique c'est le degré kelvin et k c'est le symbole de kilo (facteur 1000).
A partir de 4) ça me semble faux...

Posté par
jeanduhivre
re : Attraction aquatique 12-05-19 à 13:55

Ah bon ? Quelles sont mes erreurs à part les unités ?

Posté par
jeanduhivre
re : Attraction aquatique 12-05-19 à 14:16

J'ai absolument besoin de votre aide

Posté par
jeanduhivre
re : Attraction aquatique 12-05-19 à 15:01

S'il vous plait

Posté par
neajD
re : Attraction aquatique 12-05-19 à 19:33

1 - Vu qu'il n'y a pas de frottements dans la descente AB, toute l'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique et donc :
mv2/2 = mgh
D'où l'on tire :
VB = (2gh)

2 - Il y a perte d'énergie cinétique par frottement sur la partie montante BC dont la glisse est mauvaise. Toute l'énergie cinétique ne peut donc pas être transformée en énergie potentielle et h' < h.

3 - La moitié de l'énergie cinétique accumulée en B est perdue par frottement dans la remontée en D et le reste est converti en énergie potentielle.  On écrit donc :
mgh/2 = mgh'
d'où h' = h/2

4 - La moitié de l'énergie potentielle acquise en D est convertie en énergie cinétique.
On a donc :
mv2/2 = mgh'/2
VB = (gh') = (gh/2)

5 - Comme il n'y a pas de perte d'énergie sur les remontées côté BA, les points de remontée sur BC sont situés à h/2, h/4, h/8... jusqu'à ce que h/(2n) < 0,2 m.
Il y a donc 11 passages par le point B.

Je te laisse vérifier tes résultats.
Des questions ?

Posté par
jeanduhivre
re : Attraction aquatique 12-05-19 à 20:14

Merci beaucoup pour la réponse.Je ne comprends juste pas pourquoi l'énergie potentielle au point D est divisé par 2 .Est-ce le fait que le système S  subit une nouvelle fois des frottements ,une première fois de B à D et ensuite une seconde fois de D à B ?

Posté par
neajD
re : Attraction aquatique 13-05-19 à 00:05

Bien vu ! C'est tout à fait ça...
J'espère que tu as pu retrouver tes résultats et/ou corriger les erreurs.

Posté par
odbugt1
re : Attraction aquatique 13-05-19 à 09:49

Bonjour jeanduhivre, neajD

Je me suis interessé aux jeux aquatiques de Morgane.
Bien que partageant vos analyses énergétiques je n'ai trouvé que 6 passages en B

Ci-dessous mes résultats sous forme de tableau.
Qu'en pensez vous ?

Attraction aquatique

Posté par
neajD
re : Attraction aquatique 13-05-19 à 10:19

Bonjour,
Bien vu odbugt1 ! Comme quoi il faut toujours faire les calculs jusqu'au bout. Je m'étais dit simplement (bêtement ! ) : On ne peut pas s'arrêter du côté AB puisqu'il n'y a pas de frottements. Comme jeanduhivre a trouvé 10 c'est donc 11 passages la bonne réponse. Par flemme, je n'avais fait aucun calcul.

Ceci dit, j'ai toujours un doute sur ta réponse odbugt1. Car mon hypothèse tient toujours et donc si j'étais jeanduhivre je répondrais 7 en justifiant cette réponse.
Cordialement.

Posté par
odbugt1
re : Attraction aquatique 13-05-19 à 11:51

jeanduhivre pourrait alors ajouter 2 lignes au tableau concernant :
- Un 7 ème passage en B
- Un 4ème (et dernier) arrêt sur la rampe BC
Et expliquer pourquoi, bien que la hauteur atteinte au 3ème arrêt sur la rampe AB soit inférieur à 0,2m le mouvement de Morgane continue.



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