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Énergie

Posté par
ericson
08-06-19 à 22:02

Bonsoir , j'ai commencé cette exo mais malheureusement,je n'ai aucune certitude demes réponse .je vous pris de m'aidez à le corriger Merci.
Exercice :
Une bille de masse m=200g est lancée d'une hauteur de h=1m50 verticalement vers le haut avec une vitesse initiale de Vo=5m/s.
Calculer :
1)L'énergie potentiel de la bille au départ du lancé.
2) A partir de quel altitude sa vitesse sera -t-elle à la moitié de la vitesse initiale?
3)Calculer l'altitude maximale atteinte par la bille.
4)Calculer la vitesse lorsqu'elle retombe sur le sol.

Posté par
odbugt1
re : Énergie 08-06-19 à 22:09

Bonsoir,

Pour t'aider à corriger tes réponses encore faudrait il que tu les publie.

Posté par
ericson
re : Énergie 08-06-19 à 22:13

Ce que j'ai réussi à faire :
1)Énergie potentiel.
Ep=mgh=0,2*10*1,5=3J
2)L'altitude h
D'après :
∆Ec=W(fext)
∆Ec=W(p).  =>1/2m(Vo/2)²-1/2mV²=mgh
Vo²=8gh
h=Vo²/8gh=5²/8*10*1,5=0,31m
h=0,31m.

Je m'arrête là ,en  attendant de voir si je me suis erroné.

Posté par
odbugt1
re : Énergie 08-06-19 à 23:38

Tes résultats sont faux.

Question 1 :
h n'est pas égal à 1,5 m !

Question 2 :
Tu peux en effet utiliser (puisque les frottements semblent négligés) la relation  \Delta E_c = W( \overrightarrow{P} )
Mais la suite est fausse car :
∆Ec = (1/2)m(V0/2)² - (1/2)m(V0)²   (V0 étant la vitesse initiale) et puisque le travail du poids est ici résistant :

 W( \overrightarrow{P} ) = -mgh_1  h1 étant la hauteur recherchée

Je te laisse terminer le calcul.
Attention, tu ne peux pas attribuer à g la valeur de 10m/s² sauf si c'est clairement indiqué dans l'énoncé.

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 14:38

Pour la question 1
h=1m50  ----->h= .....m je n'ai aucune idée
Pour 2:
h1=0,93m

Posté par
odbugt1
re : Énergie 09-06-19 à 15:22

Question 1 :
A ton avis, que représente "h" quand tu écris que Ep = mgh ?
(Voir le cours si nécessaire)

Question 2 :
h1 = 3(V0)² / 8g
Si g = 10 m/s² alors h1 = 0,94m
Si g = 9,8 m/s² alors h1 = 0,96m

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 15:50

h représente la hauteur du solide par rapport au sol.
Eh bien on a donné g=10N/kg.

Posté par
odbugt1
re : Énergie 09-06-19 à 18:34

Pas exactement.
h est la dénivellation entre la balle et le niveau de référence choisi.

On peut faire plusieurs choix de niveau de référence :
Si je choisis comme niveau de référence celui du point de départ de la balle alors h=0 et Ep = 0
Si je choisis comme niveau de référence le sol, alors h=1,50m et  Ep=3,0J

C'est un peu par provocation que je t'ai dit que h n'est pas égal à 1,5m
On ne peut calculer la valeur de l'énergie potentielle que si on a défini auparavant un niveau de référence pour lequel on convient que cette énergie potentielle est nulle.

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 18:57

OK Merci.
Bon pour la question 3.
∆Ec=W(p)
D'où 1/2mV-1/2mVo²=-mgh2
1/2mVo²=mgh2=>Vo²=2gh2
h2=Vo²/2g=25/20=1,2m
H=1,5m +1,2m=2,7m

Posté par
odbugt1
re : Énergie 09-06-19 à 19:07

Citation :
∆Ec=W(p)
D'où 1/2mV-1/2mVo²=-mgh2
1/2mVo²=mgh2=>Vo²=2gh2
h2=Vo²/2g=25/20=1,25m
H=1,5m +1,25m=2,75m


C'est bon !

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 19:20

4)
∆Ec=W(p)
1/2mVa²-1/2mVo²=mgH
Va=√(Vo²+2gH)
Va=4√5m/s

Posté par
odbugt1
re : Énergie 09-06-19 à 19:48

Le résultat numérique est faux.
Pour m'aider à situer la cause de ton erreur merci de séparer tes calculs :

∆Ec = .......
 W( \overrightarrow{P} ) = ......

Remarque : En physique on ne rend jamais un résultat ni sous forme de fraction, ni sous forme de racine carrée.

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 20:01

OK!
\Delta Ec=\frac{1}{2}mVa²-\frac{1}{2}mVo².
 \\ 
 \\  W(P)=mgH. 
 \\ 
 \\ \frac{1}{2}mVa²-\frac{1}{2}mVo²=mgH. 
 \\ 
 \\ Va=\sqrt{Vo²+2gH} 
 \\ 
 \\ =>Va=8,94m/s.

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 21:46

Pouvez vous me répondre s'ils vous plaît je dois finir cette exo aujourd'hui.

Posté par
odbugt1
re : Énergie 09-06-19 à 22:19

Tu as calculé la variation d'énergie cinétique sur la durée qui sépare l'instant de départ et l'instant d'arrivée de la bille.
Par contre, tu as calculé le travail du poids entre l'altitude maximale et le sol donc sur une durée différente.
Ton erreur vient de là.

Posté par
odbugt1
re : Énergie 09-06-19 à 22:38

Plutôt que le théorème de l'énergie cinétique, il serait peut être plus simple d'appliquer la conservation de l'énergie mécanique entre le point de départ et le point d'arrivée.

Posté par
ericson
re : Énergie 09-06-19 à 23:48

D'après la Conversation de Em:

\frac{1}{2}mVo²+mgh1=\frac{1}{2}mVa²+mgH
 \\ 
 \\ Vo²+2gh1=Va²+2gH
 \\ 
 \\  Va²=Vo²+2g(h1-H)
 \\ 
 \\  Va=\sqrt{Vo²+2g(h1-H)}
 \\ 
 \\ Va=\sqrt{25+20(1,5-2,7)}=1m/s..

Posté par
odbugt1
re : Énergie 10-06-19 à 00:08

Non.

On applique la conservation ( et non la conversation ! ) de l'énergie mécanique entre le point de départ A ( à la hauteur h = 15m au dessus du sol ) et le point d'arrivée B ( au niveau du sol )
On convient que la référence des énergies potentielles (donc son niveau zéro) est au niveau du sol.

En A :
Ec(A) = ....
Ep(A) = ....
Em(A) = ...

En B :
Ec(B) = .....
Ep(B) = .....
Em(B) = ......

En absence de tout frottements, l'énergie mécanique se conserve donc Em(A)=Em(B)

Posté par
ericson
re : Énergie 10-06-19 à 03:30

Donc :
En A:
Ec(A)=1/2mV(A)²=0,5*0,2kg*(5)²=2,5j

Ep(A)=mgh=0,2*10*1,5=3j

Em(A)=5,5j
En B:
Ec(B)=1/2mV(B)²=0,5*0,2*V(B)²=0,1V(B)²

Ep(B)=0j

Em(B)=0,1V(B)²
Em(A)=Em(B) =>
5,5=0,1V(B)²=>.  V(B)=7,41m/s

Posté par
odbugt1
re : Énergie 10-06-19 à 08:52

Cette fois ci c'est exact, mais il vaut mieux présenter les choses ainsi :


En A :
Ec(A) = (1/2) * m * (VA
Ep(A) = m * g * h
Em(A) =  (1/2) * m * (VA)²  +   m * g * h

En B :
Ec(B) = (1/2) * m * (VB
Ep(B) = 0
Em(B) =  (1/2) * m * (VB

Em(A) = Em(B) donc
(1/2) m (VA)²  +   m g h  =  (1/2) m (VB

V_B= \sqrt{V^2_A+2gh}

V_B= \sqrt{25+(2 \times 10 \times 1,5)} =  \sqrt{55}  \approx 7,42m/s



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