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énergie

Posté par
Valerie7
20-10-12 à 15:35

Bonjour!

Je ne comprend pas très bien comment résoudre l'exercice suivant:

un projectile de 1kg est lancé obliquement à 60° au- dessus de l'horizontale avec une vitesse initiale de 5m/s. Au sommet de sa trajectoire, sa vitesse est horizontale et a une valeur de 2.5m/s.

Calculez l'altitude gagnée par le projectile lorsqu'il est au sommet de sa trajectoire.

Qqun peut m'expliquer comment procéder? ce qui (entre autres) me perturbe est le 60°...

Merci d'avance

Edit Coll : forum modifié

Posté par
J-P
re : énergie 20-10-12 à 16:38

Energie cinétique du projectile au moment du tir : Eco = (1/2).m.Vo² = (1/2)*m*5² = 12,5 m (en Joules et avec m en kg, la masse du projectile)

En prenant le niveau du tir comme référence pour les énergies potentielles de pesanteur nulles.

Energie potentielle du projectile au moment du tir : Epo = 0

L'énergie mécanique du projectile est alors : Em1 = Eco + Epo = 12,5 m (avec m la masse en kg et E en Joule)
---
Energie cinétique du projectile au sommet de la trajectoire : Ec1 = (1/2).m.V1² = (1/2).m.2,5² = 3,125 m (en Joules et avec m en kg, la masse du projectile)

Energie potentielle du projectile au sommet de la trajectoire : Ep1 = mgh = 9,81 * m * h (avec h en m l'altitude gagnée par le projectile lorsqu'il est au sommet de sa trajectoire)

L'énergie mécanique du projectile est alors : Em2 = Ec1 + Ep1 = 3,125.m + 9,81 * m * h
---

La composante horizontale de la vitesse au moment du tir est Vo.cos(60°) = 5 * 1/2 = 2,5 m/s

Cette composante à la même valeur au sommet de la trajectoire. Cela implique que le mouvement est considéré sans frottement.

Et donc, l'énergie mécanique du projectile est conservée lors du mouvement, on a: Em1 = Em 2 --->

12,5 m = 3,125.m + 9,81 * m * h

12,5 = 3,125 + 9,81 * h

h = (12,5-3,125)/9,81 = 0,955 m

L'altitude gagnée par le projectile lorsqu'il est au sommet de sa trajectoire est de 0,955 m ( à arrondir si besoin est).
-----

Sauf distraction.  



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