Le piano est à du sol lorsqu'il tombe. On place l'axe des z vers le haut avec origine au niveau du sol. L'énergie potentielle de pesanteur s'écrit alors :

     La constante étant prise nulle car on a pris le sol comme origine.

Avant de tomber, z = 15 mètres, je te laisse faire le calcul.

Coucou,

Excusez-moi mais je ne comprend pas à quoi correspondent mgz ?!

Euh non en faite je pense que j'ai trouvé, cela donne:

275*9.81*15= 40466.25 J.

Est- ce que quelqu'un pourrait-il me dire si mon résultat est juste et m'aider pour la suite de mon devoir s'il vous plaît.
Merci d'avance.

Bonjour à tous,

J'ai un exercice à résoudre pour lundi et tout aide est la bienvenue, merci d'avance.
Donc voici l'énoncé qui nous a été donné:
" George vient d'acheter du café pour préparer sa boisson préférée. A la sortie du magasin, un piano lui tombe sur la tête. On considère que le piano a une masse m= 275 Kg et qu'il tombe du 5ème étage de l'immeuble, chaque étage ayant une hauteur de 3.0m. L'origine des énergies potentielles de pesanteur est choisi au niveau du sol.
1/ Calculer l'énergie potentielle de pesanteur du piano juste avant qu'il ne tombe.
2/ Calculer la variation d'énergie potentielle de pesanteur lorsqu'il passe du 5ème au 2ème étage. Commentez le signe de la valeur obtenue.
3/ Reprendre les questions 1&2 en choisissant comme nouvelle origine des énergies potentielles de pesanteur le niveau du 5ème étage.

J'ai essayé de faire la première question:
Voilà ce que cela me donne: Le piano est à  15 mètres du sol (5*3)
Ep= m*g*z
Ep= 275*9.81*15= 40466.25 Joules je ne sais pas du tout si cela est correct. Quelqu'un pourrait-il m'aider à résoudre cet exercice auquel je ne comprend rien.

*** message déplacé ***

Coucou,

Du coup en faite pour la question 1 et 2 l'énergie potentielle de pesanteur vaut 0?!

*** message déplacé ***

tu n'as pas bien lu.

Epp = mgz + C

et dans le 1/ et le 2/
C = 0 (car Epp =0 pour z=0 du fait que "L'origine des énergies potentielles de pesanteur est choisi au niveau du sol.")

donc Epp = mgz + 0 = mgz

c'est C qui est nul mais Epp n'est nulle qu'au sol (z=0)


et dans le 3/ C n'est plus nul

*** message déplacé ***

Bonjour,

extrait de la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

Pour de nombreuses raisons.

Pour mémoire, le multi-post consiste à reposer une même question dans un sujet différent , ou à poser des questions successives d'un même problème dans des sujets différents.

De même, une demande identique sur plusieurs sites sera considérée comme un multipost et la discussion pourra être fermée par un modérateur.

Etant donné tous les désagréments créés par le multi-post, le non-respect de cette règle entraînera votre exclusion temporaire ou définitive du forum !

Voici maintenant quelques raisons qui font que nous combattons avec autant d'ardeur le multi-post (et ses adeptes ) :

• La perte de temps pour les modérateurs qui consacrent leur temps bénévolement pour garantir la qualité des sujets et des échanges sur le forum.
  
• Le respect du travail des correcteurs qui consacrent leur temps bénévolement pour aider ceux qui sollicitent de l'aide.
  
• La lisibilité du forum de manière à ce qu'un sujet ayant déjà reçu de l'aide soit facilement identifié et qu'un sujet n'en ayant pas encore reçu puisse à son tour en recevoir.

Rappelez-vous une nouvelle fois la règle d'or du forum :
1 sujet créé = 1 problème

Krinn, je ne comprend pas trop ce que je dois faire la je suis réellement perdue....

Est- ce que cela donne Epp= m*g*z= 275*9.81*15= 40466.25 Joules?!

reprenons:

la définition générale de l'énergie potentielle de pesanteur (Epp) est:

Epp(z) = mgz + C

avec
m la masse du corps (en kg)
z l'altitude du corps (la hauteur par rapport au sol en m)
g = 9,81 ms^-2

et C est une constante qu'il faut choisir.


Epp est donc une fonction de la hauteur z, les autres valeurs sont des constantes

______________________
On te dit au début: "L'origine des énergies potentielles de pesanteur est choisi au niveau du sol."

ça veut dire que pour z=0, Epp est nulle
càd. Epp(0) = 0

donc on utilise la formule pour calculer Epp(0) :
Epp(0) = mg x 0 + C = 0 + C = C
càd. Epp(0) = C

et comme on a choisi Epp(0) = 0
on en déduit que C=0


Donc Epp(z) = mgz + 0 = mgz (dans le 1/ et 2/)

______________________

Si le piano est à 15m de hauteur son Epp vaut donc Epp(15) = 275*9.81*15 effectivement
si le piano est à 3m de hauteur son Epp vaut donc Epp(3) = 275*9.81*3
etc. etc.

normalement avec la formule:

Epp(z) = mgz

tu dois déjà pouvoir répondre au 1/ et 2/

Donc pour la première question cela donne Epp(15)=275*9.81*15= 40466.25 Joules.
Pour la deuxième question cela donne Epp(3)=275*9.81*3=8093.25 Joules

Cela est-il juste?!

1/ ok (sauf peut-etre les chiffres significatifs)

2/ on te demande une variation d'Epp
donc il faut calculer l'Epp du piano au 2e étage et lui retrancher l'Epp qu'il avait au 5e étage (et déjà été calculée en 1)

Comment ça les chiffres significatifs ils ne sont pas justes?!

Donc il faut que je fasse Epp(2)= 275*9.81*6 = 16186.5 Joules.
16186.5-40466.25= -24279.75 La valeur ici est donc négative.

275*9.81*15 9,81 contient 3 chiffres significatifs
40466,25 en contient 7, ça fait bcp
à mon avis, un physicien écrirait plutôt: 40500 J (ou 40,5 KJ)


2/ Epp(2ème étage) = Epp(6) = ... (et non pas Epp(2) = ... )

Epp(5ème étage) = Epp(15) = ...

donc la variation d'Epp vaut: ... = -24,3 10³ J

il y a diminution d'Epp (le piano chute donc il perd de l'altitude donc Epp baisse)

(pour info: l'Epp est transformée en énergie cinétique lors d'une chute libre)

D'accord merci beaucoup est-ce que vous pourriez m'expliquer ce que je dois faire dans la troisième question s'il vous plaît?!

3/ c'est difficile pour un/une 1ere, j'avoue


reprenons:

la définition générale de l'énergie potentielle de pesanteur (Epp) est:

Epp(z) = mgz + C

où C est une constante qu'il faut choisir.
(Epp est donc une fonction de la hauteur z, les autres valeurs sont des constantes)

dans le 1/ et 2/ l'origine des Epp était au sol (Epp(0) = 0) et on trouvait: Epp(z) = mgz


mais dans le 3, on prend une nouvelle origine des énergies potentielles de pesanteur: le niveau du 5ème étage.
(on a le droit, c'est une convention, on peut choisir Epp=0 à l'altitude qu'on veut)

Donc Epp(15) = 0 puisque le 5àme étage est à 3x5=15m du sol
mais Epp(15) = 15mg + C (d'apres la formule générale)

donc tu en déduis:
15mg + C = 0
C = -15mg

donc dans le 3/ Epp est définie autrement que dans le 1/ et 2/
par la formule:

Epp(z) = mgz - 15mg = mg(z-15)


et donc avec cette nouvelle formule on te demande de recalculer

Epp(5è étage)

Epp(2è étage)

et de calculer la variation d'Epp entre le 5è et le 2è étage.

Oulà alors, il faut que je fasse:

Epp(15)= 275*9.81*(15-15)= 0

Epp(6)= 275*9.81*(6-15)= -24279.75

Est-ce cela?!

en fait il y a bcp plus simple à faire:

la définition générale de l'énergie potentielle de pesanteur (Epp) peut aussi s'écrire:

Epp(z) = mg(z - z₀)

avec
m la masse du corps (en kg)
z l'altitude du corps (la hauteur par rapport au sol en m)
g = 9,81 ms-2

et z₀ est la hauteur où Epp(z) = 0 (ou encore l'origine de l'Epp est à la hauteur z₀)


donc dans le 1/ et 2/

z₀ = 0 (origine de l'Epp au niveau du sol)

Epp(z) = mg(z-0) = mgz

et dans le 3/

z₀ = 15 m (origine de l'Epp au niveau du 5è étage)
Epp(z) = mg(z-15)


c'est bcp plus simple avec cette formule!


.

Mais cela est la formule que vous m'aviez donné tout à l' heure et j'ai fais les calculs avec cette formule cela est-il juste ou non?!

3/ oui

Epp(z) = mg(z-15)

donc

Epp(15)= 275*9.81*(15-15)= 0 (origine de l'Epp)

Epp(6)= 275*9.81*(6-15)= -24279.75

et donc la variation d'Epp vaut: E(6) - E(15) = -24,2 KJ comme au 2)

car la variation d'Epp est indépendante de l'origine qu'on prend pour Epp=0

Donc la tout mes résultats sont justes?!

résumé:

A la sortie du magasin, un piano lui tombe sur la tête. On considère que le piano a une masse m= 275 Kg et qu'il tombe du 5ème étage de l'immeuble, chaque étage ayant une hauteur de 3.0m.

L'origine des énergies potentielles de pesanteur est choisi au niveau du sol.

1/ Calculer l'énergie potentielle de pesanteur du piano juste avant qu'il ne tombe.

Epp(z) = mgz (z: hauteur par rapport au sol)

piano au 5ème étage: Epp(3x5) = Epp(15)=275*9.81*15= 40466.25 J

2/ Calculer la variation d'énergie potentielle de pesanteur lorsqu'il passe du 5ème au 2ème étage. Commentez le signe de la valeur obtenue.

piano au 2ème étage: Epp(2x3) = Epp(6) = 275*9.81*6 = 16186.5 J

donc la variation d'Epp entre le 5e et le 2e étage vaut: 16186.5-40466.25= -24279.75 J

valeur négative car le piano perd de l'Epp durant sa chute

3/ Reprendre les questions 1&2 en choisissant comme nouvelle origine des énergies potentielles de pesanteur le niveau du 5ème étage.

Epp(z) = mg(z-15) A JUSTIFIER!

Epp(15)= 275*9.81*(15-15)= 0 J (nouvelle origine de l'Epp)

Epp(6)= 275*9.81*(6-15)= -24279.75 J

et donc la variation d'Epp vaut: E(6) - E(15) = -24,2 KJ comme au 2)

car la variation d'Epp est indépendante de l'origine qu'on prend pour Epp=0

Merci sincèrement pour votre aide qui m'a été extrêmement utile...
Et merci également d'avoir pris le temps de bien m'expliquer, et d'avoir revu au final toutes les étapes de mon exercice cela m'a permis d'y voir plus clair dans cet exercice.

j'espère que tu comprends mieux cette notion très délicate qu'est l'Epp
c'est pour ça que j'ai pris le temps.

Oui je vous remercie grâce à vous je comprend mieux cette notion en faite je ne comprenais rien et la je comprend.
Donc vraiment merci beaucoup. C'était pas évident donc merci d'avoir été patient.