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DM 1ere S les energies

Posté par
RyuTess 09-04-10 à 10:27

1)un solide de masse M=620g est lancé vers le haut suivant la ligne de plus grande pente d'un plan,incliné de =25° par rapport au plan horizontal,avec une vitesse initiale Và=3,0m.s-1

a-en supposant les frottements négligeables,au bout de quelle distance parcourue d& sa vitesse sera t elle V1=1,5m.s-1?

b-au bout de quelle distance d2 la vitesse s'annule t elle ?

c-en réalité l'experience montre que la vitesse du solide s annule apres qu il ait parcouru une distance d=0.95m, quelle est la valeur f de la composante de frottement supposée constante de la reaction du plan?



2)Une bille est lachée sans vitesse initiale du haut dune falaise de hauteur h=20m

a-quelle est sa vitesse V1 lorsqu'elle a parcouru la moitié de la hauteur de la chute ?

b-quelle est sa vitesse V2 lorsqu'elle heurte le sol?



normalement il y a 4 exercices mais j'ai reussit a faire les 2 autres ceux ci sont pour moi infaissable pouvez vous m aidez ?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 09-04-10 à 10:37

Bonjour,
Infaisables ?...
1a) Théorème de l'énergie cinétique
1b) Même chose
1c) Même chose

Pour la 2, as-tu l'énergie potentielle ? L'énergie mécanique ?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 09-04-10 à 21:00

"Pour la 2, as-tu l'énergie potentielle ? L'énergie mécanique ?" ==> Pour la 2, as-tu étudié l'énergie potentielle ? L'énergie mécanique ?  

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 09-04-10 à 21:48

pour le 2 non je n'ai que ca c'est l exercice
et pour le 1 le theoreme de l energie cinetique comment je le fais car j'y comprend que dalle avec ca

Posté par
Andyyre : DM 1ere S les energies 09-04-10 à 21:52

Bonjour !
Les résultats s'obtiennent pas un calcul littéral approfondi ...
Veux-tu une correction pour cet exercice ?

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 10-04-10 à 09:34

oula de quoi vous parlez la je comprend pas tres bien.
une correction? cad? je fais l exo et vous corriger ou comme dans un livre ou l'exo est corrigé a la fin ?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 10-04-10 à 18:24

Pour la 1a :
La seule force qui travaille, est m g sin. C'est un travail résistant (==> opposé au déplacement) donc négatif.
On a :  \vec{R_N}\,+\,\vec{m\,g\,cos\alpha}\,=\,\vec{\,0\,}
Le théorème de l'énergie cinétique donne :
Ec = Ec2 - Ec1 = W(F)
Donc :
3$\frac{1}{2}\,m\,v_1^2\,-\,\frac{1}{2}\,m\,v_i^2\,=\,-\,m\,g\,d_1\,sin\alpha
3$d_1\,=\,\frac{\frac{1}{2}\,m\,v_i^2\,-\,\frac{1}{2}\,m\,v_1^2}{m\,g\,\,sin\alpha}
3$d_1\,=\,\frac{v_i^2\,-\,v_1^2}{2\,g\,\,sin\alpha}

Est-ce plus clair ?
(Je fais un schéma si nécessaire).

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 10-04-10 à 21:18

oula c embrouillant ce truc donc si je comprend bien
d10,8m?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 10-04-10 à 23:15

Oui...d1 = 0,815 m
Pour 1b et 1c, c'est le même principe mais, pour 1b, on cherche "au bout de quelle distance d2 la vitesse s'annule-t-elle ?" et, pour 1c, on cherche la valeur de la force de frottement.

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 09:01

ok j'essaye alors:

1B)d2=(Vi²-V2²)/(2g sin )
   d2=9/(2g sin )
   d2=1,09

1C)par contre pour f je calcule comment ?

Et pour le 2A et 2B vous pouvez m aider ?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 12:42

1b) Oui, c'est à peu près ça... petit problème sur les signes
On cherche le distance d2 pour laquelle la vitesse est nulle (==> donc l'énergie cinétique aussi).
3$0\,-\,\frac{1}{2}\,m\,v_i^2\,=\,-\,m\,g\,d_2\,sin\alpha
3$d_2\,=\,\frac{\frac{1}{2}\,m\,v_i^2}{m\,g\,\,sin\alpha}
3$d_1\,=\,\frac{v_i^2}{2\,g\,\,sin\alpha}
OK pour d2 = 1,09 m

1c)
f est une force colinéaire à mgsin et de même sens. Donc il faut prendre en compte le travail de cette force.
Donc :
3$0\,-\,\frac{1}{2}\,m\,v_i^2\,=\,-\,m\,g\,d\,sin\alpha\,-\,f\,d
3$f\,=\,\frac{\frac{1}{2}\,m\,v_i^2\,-\,m\,g\,d\,sin\alpha\,}{d}

Pour la 2, je t'ai demandé si tu as étudié l'énergie potentielle... Si c'est oui, on l'utilise. Si c'est non, on fait autrement....

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 12:44

"petit problème sur les signes" ==> Non, c'est inexact, pas de problème sur les signes...

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 14:30

Non pour le 2 je n'ai rien fait j'ai que ca

et pour la 1c)
f0,37?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 15:35

OK pour 0,37 N.
Pour la 2, il y a au moins deux façons de la faire. Comme tu n'as pas étudié l'énergie potentielle apparemment en cours, on va encore utiliser le théorème de l'énergie cinétique.
Ec = Ec2 - Ec1 = W(F)
En haut, la vitesse est nulle donc l'énergie cinétique aussi :
3$\frac{1}{2}\,m\,v_1^2\,-\,0\,=\,m\,g\,\frac{h}{2}
3$v_1^2\,=\,g\,h
3$v_1\,=\,sqrt{g\,h}

Lorsqu'elle heurte le sol, c'est le même principe à part que la hauteur est h au lieu de h/2.
3$\frac{1}{2}\,m\,v_2^2\,-\,0\,=\,m\,g\,h
3$v_2^2\,=\,2\,g\,h
3$v_2\,=\,sqrt{2\,g\,h}

Le travail du poids est moteur parce que le poids a même sens que le déplacement donc le travail est positif. D'autre part, c'est la seule force parce qu'on néglige les frottements (enfin, on le suppose parce qu'on ne parle pas des frottements).

Il y a une autre façon de le faire avec l'énergie potentielle mais ça revient au même...

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 19:01

ah étudié l energie potentiel en cour si justement je suis entrain de faire ca ca change quoi la dedans ?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 11-04-10 à 23:13

Ce que ça change ?...
Quand la bille tombe, elle échange de l'énergie potentielle avec de l'énergie cinétique.
Au départ, Ec0 = 0 et Ep0 = mgh
Au sol, Ec1 = Ep0 et Ep1 = 0
En fait, l'énergie mécanique Em = Ec + Ep est constante donc  Em = Ec + Ep = 0.
\Delta E_c\,=\,-\,\Delta E_p
A h/2 :
\frac{1}{2}mv_1^2\,-\,0\,=\,-\,(m\,g\,\frac{h}{2}\,-\,m\,g\,h)
\frac{1}{2}mv_1^2\,=\,m\,g\,\frac{h}{2}
v_1^2\,=\,g\,h
v_1\,=\,sqrt{g\,h}

Au sol :
\frac{1}{2}mv_2^2\,-\,0\,=\,-\,(0\,-\,m\,g\,h)
\frac{1}{2}mv_2^2\,=\,m\,g\,h
v_2^2\,=\,2\,g\,h
v_2\,=\,sqrt{2\,g\,h}

Les calculs sont quasiment les mêmes mais le raisonnement est différent.

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 12-04-10 à 08:53

oui mais j'ai pas encore vu l energie mecanique donc je crois que je vais prendre la premiere solution et sinon c'est tout il n'y a plus rien d autres ?

Posté par
Marc35re : DM 1ere S les energies 12-04-10 à 10:17

OK, pas de problème...
Il n'y a rien d'autre.

Posté par
RyuTessre : DM 1ere S les energies 13-04-10 à 08:44

d acord merci de votre aide


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