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chute libre dun objet avec vitesse initiale

Posté par
BETO
23-10-08 à 08:14

Une balle de 400g est lancee verticalement vers le haut a 10m/s. Si la force moyenne de resistance est de 2N, quelle sera la hauteur maximale atteinte par la balle? merci d'avance a quiconque puisse repondre

Posté par
jacqlouis
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 23-10-08 à 11:22

    Bonjour Beto...   Si la balle de masse m est lancée vers le haut, on écrit que la perte d'énergie cinétique est égale au gain d'énergie potentielle :
        (1/2)* m * Vo²  =  m * g * h
h étant la hauteur atteinte par la balle .
    Je pense qu'ici on envisage une force constante, opposée au mouvement, qui s'ajoutera donc au poids, et on aurait :
         (1/2)* m * Vo²  =  m * g * h  +  R

Posté par
cambridge
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 24-10-08 à 00:56

Bonjour-Bonsoir,
Puis je me permettre de faire un commentaire?
Dans les égalités ci dessus entre l' énergie de départ (purement cinétique) et l'énergie finale à la hauteur max (purement potentielle) je suppose que lorsque l'on ajoute la force de résistance au poids, il vaudrait mieux écrire:
\frac{1}{2}mv_0^2=(P+R)h=(mg+2)h

J'epere que je ne dis pas de sottise et n'embrouille personne.
Cheers !

Posté par
jacqlouis
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 24-10-08 à 10:25

    Bonjour, Cambridge.   Bien sûr, cela va sans dire, mais cela va mieux en le disant ...
    C'est un lapsus, et il faut lire :  (1/2)* m * Vo²  = ( m * g + R ) * h
    Ce serait   (mg + 2)  à  condition que   mg soit exprimé en newtons

Posté par
J-P
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 24-10-08 à 15:29

Résultante des forces verticales vers le haut sur la balle pendant sa montée : F = -mg - 2 = -10m - 2

F = ma
-10m - 2 = ma
a = -10 - (2/m)

v = vo + at
v = 10 - (10 + (2/0,4))t
v = 10 - 15t

h(t) = 10t - 15t²/2

v=0 pour t = 10/15 = 2/3 s (instant de passage à la hauteur max).
h(2/3) = 10*2/3 - (15/2)*4/9 = 10/3 m

C'est la hauteur maximum (par rapport à l'endroit du lancer) atteinte par la balle.
-----
Autrement:

Energie cinétique de la balle au lancer = (1/2).m.vo² = (1/2)*0,4*10² = 20 J

Energie perdue par frottement pendant la montée jusque la hauteur max h atteinte par la balle: 2h
Energie potentielle gagnée par la balle pendant la montée: mgh = 0,4*10*h = 4h

--> 2h + 4h = 20
h = 20/6 = 10/3 m
C'est la hauteur maximum (par rapport à l'endroit du lancer) atteinte par la balle.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
jacqlouis
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 24-10-08 à 15:51

    Tu vois, Beto, il suffisait d'attendre ! ...  et toute la solution est là .

Posté par
J-P
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 24-10-08 à 16:32

jacqlouis,

Garde tes réflexions pour toi.

Ceci dit pour la 100 ème fois au moins.

Posté par
eteson
re : chute libre dun objet avec vitesse initiale 28-10-08 à 12:42

en appliquant  le theoreme de l'energie cinetique,on a:
\Delta_{Ec} =-mgh-2h
mV_o^2=2(mg+2)hh=\frac{mV_o^2}{2(mg+2)}



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