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chute libre

Posté par
casse62
25-12-12 à 15:00

Bonjour a tous et joyeux noël.
Je ne comprend pas mon exercice de physique.Voici mon énoncé:
On considère la chute libre d une femme de 55 kg effectuant un saut a l'élastique du haut du viaduc de L'Isles Jourdain dans la Vienne.On supposera que la femme n'est soumise a aucune autre force que son poids et que le mouvement de translation est vertical.On souhaite calculer la vitesse après 15 m de chute libre.Donnée:g=9,8 N.kg-1
1)exprimer et calculer le travail de son poids
2)exprimer le théorème de l'énergie cinétique
3)en déduire la vitesse après 15 m de chute libre en m.s-1 et en km.h-1
Merci d avance pour votre aide bonne journée

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 25-12-12 à 15:55

Bonjour,

Le poids est une force...

Comment exprime-t-on le travail d'une force ?

Posté par
casse62
re : chute libre 25-12-12 à 20:24

Le travail d une force constante f est égal aux produits de la valeur F de la force par la longueur AB et par le cosinus de l angle qu'il y a entre le vecteur force et la direction du déplacement ?

Posté par
efpe
re : chute libre 25-12-12 à 21:11

applique donc
tu peux également utiliser le fait que le poids est une force conservative ...

Posté par
casse62
re : chute libre 29-12-12 à 17:05

Je trouve pas comment faire le calcul

Posté par
casse62
re : chute libre 29-12-12 à 17:07

Pour la question 2 le théorème est : la variation d'énergie cinétique d'un solide en translation de A a B est liée aux travaux des forces extérieures agissant sur le solide par la relation

Ou

La variation d'énergie cinétique du solide en chute libre suivant la verticale est égale au travail du poids ?

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 29-12-12 à 17:09

Réponse provisoire pour la question 2 : les deux conviennent (même s'il manque la relation pour la première expression).

Que trouves-tu pour la première question ?

Posté par
casse62
re : chute libre 29-12-12 à 17:54

W= F.AB.cos a

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 29-12-12 à 18:02

C'est exact.

F : ici l'intensité du poids. Que vaut le poids de cette femme ? (n'oublie pas l'unité ! ) ?

AB : la distance dont le point d'application de la force (le poids, donc) s'est déplacé ; que vaut cette distance (n'oublie pas l'unité ! ) ?

cos() : le cosinus de l'angle entre la direction de la force (le poids, ici) et la direction du déplacement. L'énoncé dit que le mouvement est vertical. Or tu connais la direction du poids, donc...

Posté par
casse62
re : chute libre 29-12-12 à 18:13

F= 55 kg ou 9,8 N.kg-1
AB=15 m
Cos a= je comprend pas

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 29-12-12 à 18:25

AB = 15 mètres ; nous sommes d'accord.
________

55 kg est la masse de la femme. Ce n'est pas son poids. Le poids s'exprime en newtons (symbole N)
Tu sais que le coefficient (l'accélération due à la pesanteur) pour connaître le poids quand on connaît la masse vaut g = 9,8 N.kg-1
Avec cela tu peux calculer le poids de cette femme.
________

Le poids est une force dont la direction est la verticale du lieu où l'on se trouve.
Le mouvement est vertical dit l'énoncé

Donc l'angle entre la direction de la force (le poids) et la direction du mouvement est nul : = 0°

cos(0°) = ?
________

Je ne pourrai plus te répondre avant ce soir. Je dois m'occuper d'autre chose. Bon courage !

Posté par
casse62
re : chute libre 30-12-12 à 11:35

F=539 N ?

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 30-12-12 à 14:45

Exact !

La masse d'un objet est une propriété de cet objet (comme, par exemple, sa charge électrique). La masse est tout à fait indépendante de l'emplacement de cet objet dans l'univers (sur Terre, sur la Lune, sur Mars, dans l'espace...)

Deux corps dotés d'une masse s'attirent. La Terre est un corps doté d'une masse. Donc la Terre attire tous les objets dotés d'une masse. La force avec laquelle la Terre attire un objet se nomme le "poids" de l'objet.

Oui, à la surface de la Terre, un objet dont la masse vaut m = 55 kg
est attiré par une force, son "poids" dont l'intensité vaut
F = m.g = 55 9,8 = 539 N
_________

Tu peux maintenant calculer le travail de cette force, le "poids", quand l'objet tombe en perdant une hauteur de 15 mètres

Posté par
casse62
re : chute libre 31-12-12 à 10:24

8085 J?

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 31-12-12 à 13:46

Exact, une force de 539 N dont le point d'application se déplace de 15 m dans la direction et le sens de la force produit un travail de
539 15 = 8 085 joules (ou 8 085 J)
________

Voilà une énergie reçue par le corps de la femme en chute libre.

Question 2
Tu recopies le théorème de l'énergie cinétique (fais-le aussi ici, dans ce forum)

Question 3
À partir des deux questions précédentes, tu vas pouvoir calculer la vitesse atteinte par cette femme après 15 mètres de chute libre.

Posté par
casse62
re : chute libre 31-12-12 à 14:18

Question 2:
La variation d'energie cinétique du solide en chute libre suivant la verticale est égale au travail du poids: ECB-ECA=WA-->B(P)

Question 3: je comprend pas comment y faut faire

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 31-12-12 à 17:15

D'accord pour la question 2
________

Question 3

Que vaut la vitesse avant de commencer la chute libre ?
Quelle est donc l'énergie cinétique initiale ?

La vitesse après 15 m de chute libre vaut v m.s-1
Quelle est l'expression de l'énergie cinétique à cet instant (en fonction de la masse m de la femme et de sa vitesse v) ?

Que vaut donc la variation d'énergie cinétique pour ces 15 m de chute ?

Or cette variation d'énergie cinétique est égale au travail du poids, que tu as calculé.

Donc... tu peux en déduire la vitesse v

Posté par
casse62
re : chute libre 06-01-13 à 16:10

Bonjour,désolé de pas avoir répondu plutôt j'ai eu la grippe
Merci beaucoup pour votre aide
Vous m'avez beaucoup aider
A bientôt

Posté par
Coll Moderateur
re : chute libre 06-01-13 à 16:12

J'espère que tu es guéri(e).
J'espère aussi que tu as su terminer l'exercice.
______

Je t'en prie et à une prochaine fois !!



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