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Energie cinétique

Posté par
fidele11
03-05-20 à 09:46

Bonjour,
J'ai besoin de votre aide pour cet exercice dont l'énoncé est:
La figure ci dessous represente un cylindre C de rayon r=25cm et de moment J=12,5Kg.m².
On suspend à l'extremité libre d'un fil enroulé sur le cylindre,un solide S de masse m=500g. On donne g=10N/Kg. On suppose que la masse m se déplace verticalement.

1) Etablir l'l'expression de l'énergie cinétique de ce système en fonction de m, J et la vitesse de la masse m.
2)Déterminer la vitesse acquise par le solide S.

Ma piste:

1) Ec=\frac{1}{2}m*V^2+\frac{1}{2}J*w^2= \frac{1}{2}m*V^2+\frac{1}{2}J*\frac{V^2}{r^2}
2) La variation de l'énergie cinétique d'un solide est égal à la somme des travaux des forces exterieures .
On a W(P)=W(R)=0
En considerant que la vitesse initiale est =0 , on a ½mv²+½J(V÷r)-0=0
Du coup, j'obtiens un truc qui me paraît bizarre vu que la racine carré d'un nombre négafif n'existe pas...

Energie cinétique

Posté par
gts2
re : Energie cinétique 03-05-20 à 09:53

Bonjour,

Si la masse se déplace verticalement, le travail du poids est non nul.

Avec votre calcul vous obtenez v^2=0 soit v=0, je ne vois pas de "racine carrée d'un nombre négatif"

Posté par
fidele11
re : Energie cinétique 03-05-20 à 10:53

Dans ce cas,
Le travail du poids est W(P)= mgh
Comme le deplacement est vertical, serait il constant?
Du coup je n'ai pas aussi h, serait-elle égale à la distance parcourue?

Posté par
gts2
re : Energie cinétique 03-05-20 à 11:10

La vitesse acquise va bien sûr dépendre de h.

"Le travail du poids est W(P)= mgh "
Si l'on prend la notation usuelle h=altitude, cela serait plutôt l'énergie potentielle.
"Comme le déplacement est vertical, serait il constant ?"
Je ne comprends pas trop, si vous parlez du travail, celui dépend de la variation d'altitude de la masse.

Posté par
fidele11
re : Energie cinétique 03-05-20 à 15:36

gts2 @ 03-05-2020 à 11:10

La vitesse acquise va bien sûr dépendre de h.

Comment devrais-je faire pour avoir alors cette valeur de h ?

Posté par
gts2
re : Energie cinétique 03-05-20 à 15:44

Vous donnez l'expression littérale v(h).

Posté par
fidele11
re : Energie cinétique 03-05-20 à 16:34

Donc on a :
½mV²+½J(V/r)²=mgh
V²(½m+J/(2r)²=mgh
L'expression de V est donc :
V= \sqrt{\frac{mgh}{\frac{m}{2}+\frac{J}{2r^2}}


 V_{(h)}=\sqrt{\frac{10h}{100,25}}=0,32\sqrt{h} m/s .
Ça peut aller?

Posté par
gts2
re : Energie cinétique 03-05-20 à 16:37

Bonjour,

Cela peut aller, sauf que j'ai tendance à éviter le mélange littéral/numérique.

Posté par
fidele11
re : Energie cinétique 03-05-20 à 16:50

Ok monsieur,
Je conserve alors uniquement l'expression littérale de V(h).

Posté par
fidele11
re : Energie cinétique 03-05-20 à 16:50

Merci à vous!



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