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Niveau première
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Energie cinétique et potentielle

Posté par
Aide-Physique
12-03-11 à 16:22

Bonjour à tous! . Je suis une élève de Premiere S et la physique n'est pas mon fort. J'ai un exercice que je n'arrive pas à faire et je vous demande de l'aide ! Alors voilà l'énoncé :

- Au cours d'un tir à la pétanque, la boule est lachée par le joueur à 1,2m du sol vec une vitesse de 5,2 m/s. Le sommet de sa trajectoire est à une hauteur de 2,1m. La masse de la boule est de M = 0,60kg et on ne tient pas compte des frottements.

1 - Calculer la variation d'énergie potentielle de pesanteur de la boule entre l'instant où elle est lachée et l'instant où elle atteint son altitude maximale.

2 - Calculer la variation de son energie cinétique au cours du même déplacement.

3 - En modélisant la boule par un objet ponctuel, calculer son énergie cinétique lorsqu'elle vient d'être lachée, puis au sommet de sa trajectoire.


En espérant une réponse rapide, je vous remercie de l'attention que vous porterez à ma demande d'aide. Alors, merci  

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 16:26

Bonjour,

Comment calcules-tu la variation d'énergie potentielle de pesanteur Epp d'un solide de masse m dont l'altitude varie d'une quantité h ?

Posté par
Aide-Physique
RE : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 16:31

Il me semble que c'est WAB(F)= m.g.zB- m.g.zA ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 16:35

Parfait.

Alors, tu peux répondre à la première question.

Posté par
Aide-Physique
RE : . 12-03-11 à 16:44

D'accord alors si je réfléchie bien ca me donne :
Soit A l'altitude de lancement et B l'altitude maximale.
Epp(B)-Epp(A) = m.g.zB-m.g.zA
              = O,6 x 9,8 x 2,1 - 0,6 x 9,8 x 1,2
              = 12,348 - 7,056
Epp(B)-Epp(A) = 5,3 J

Est-ce que c'est bon?

PS : Je suis vraiment désolé de devoir abuser de votre temps. Je vous remercie d'avoir la peine de me répondre et de faire cet effort. Merci beaucoup

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 16:51



Mais tu n'abuses pas du tout. Si je fais cela, c'est que je le veux bien et que cela me fait plaisir à moi aussi

Question 2 : aucun nouveau calcul. Juste un peu de réflexion. Qu'en penses-tu ?

Posté par
Aide-Physique
RE : . 12-03-11 à 17:49

Alors si je pars du même principe, ca me donne :

WAB(P) = 1/2 m.vB2 - 1/2 m.vA2
Or on sait que 1/2 m.vB2-1/2 m.vA2= m.g(zA-zB)
Donc WAB(P) = m.g(zA-zB)= -5,3 J

C'est toujours bon?

Et bien si cela vous fait plaisir, je vous en remercie.

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:01

Oui, c'est toujours bon.

Tu vois que, au signe près, tu trouves la même valeur numérique.

Tu pouvais utiliser l'énergie mécanique (somme de l'énergie potentielle de pesanteur et de l'énergie cinétique) qui, en l'absence de frottements, se conserve. Donc l'augmentation d'énergie potentielle de pesanteur de 5,3 joules ne peut se faire qu'aux dépens d'une diminution de l'énergie cinétique de 5,3 joules également.

Tu pouvais aussi utiliser le théorème de l'énergie cinétique. La variation d'énergie cinétique est égale au travail des forces extérieures. Une seule force extérieure travaille : le poids. Le travail du poids est égal à l'opposé de l'augmentation d'énergie potentielle de pesanteur. Donc... la variation d'énergie cinétique est égale à l'opposé de la variation d'énergie potentielle de pesanteur.

C'est pour cela que j'avais écrit qu'il n'y avait aucun nouveau calcul à faire.

Mais ta solution est valable.
_____________

Question 3 : calcul facile pour le moment où la boule est lâchée (tu as déjà fait ce calcul au collège).

Et au sommet de la trajectoire : calcul simple puisque la troisième question suit la deuxième !

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:05

Oui mais je ne comprend pas quel est la formule à utiliser. J'ai beau chercher mais je ne vois vraiment pas! Et je ne comprend pas tellement la question, c'est surement de là que vient le soucis.

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:10

La masse de la boule est m = 0,6 kg

elle est lâchée à la vitesse de 5,2 m.s-1

Quelle est son énergie cinétique à cet instant ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:11

Rappel :

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:18

Ah oui! Alors la formule à employer est Ec = 1/2mv2
Ce qui me donne :
Ec = 1/2 x 0,6 x 5,22
Ec = 8,112 J

C'est bon?

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:20

Très bien (je pense que deux chiffres significatifs suffisent)

Et donc... quelle est l'énergie cinétique au sommet de la trajectoire ?

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:24

Je dois employer le théorème de l'énergie cinétique ou son expression pour cette question? Je dois avouer que je ne suis pas une lumière en physique.

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:31

Voyons...

Tu viens de calculer l'énergie cinétique au départ : 8,1 joules
et
à la question précédente tu as calculé la variation d'énergie cinétique entre l'arrivée et le départ... -5,3 joules

Il semble simple de connaître ainsi cette énergie cinétique à l'arrivée, non ?

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:37

l'énergie cinétique à l'arrivée, c'est la même qu'au départ non?

Franchement je vois vraiment pas... :/

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:40

Mais non...

Si l'énergie cinétique était la même à l'arrivée et au départ, alors la variation d'énergie cinétique serait nulle !

Ce n'est pas une question de physique. Cela ressemble plus à une question de français.

Et si tu relisais le début (les 4 premières lignes du texte) de mon message de 18 h 01 ?

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:48

Ah! Je crois avoir trouvé!

Alors je dois faire l'addition de l'energie cinétique de départ et de la variation d'énergie cinétique. Ce qui ammène à une soustraction de ces deux valeurs puisque la variation d'énergie cinétique est négative.

Alors ... ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:49

Oui...

Et donc le résultat est ...

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:54

Alors ce serait 8,1 - 5,3 = 2,8

Donc l'énergie cinétique à l'arrivé est de 2,8J

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 18:55



Cette "arrivée" étant le sommet de la trajectoire (la boule va retomber quand même...).

Voilà, tu ne peux plus écrire que la physique n'est pas ton fort !

Posté par
Aide-Physique
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 19:01

Waouh. Je viens de comprendre un exercice de physique entièrement! Et ce, grace à vous !

Je vous remercie énormément de l'aide que vous m'avez apporter alors que rien ne vous y obligeait! Grâce à vous, j'aurais peut-être, non, surement une bonne note à mon exercice. Ca me changera de d'habitude.

Merci et RE - merci!

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie cinétique et potentielle 12-03-11 à 20:04

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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