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énergie cinétique et travail et epp

Posté par
aminouche
03-01-07 à 18:52

un skieur  de masse m=80 kg se trouve au sommet d'une piste rectiligne de pente 8% la longueur de la pente  est L=200m

1/le skieur part avec une vitesse initiale de valeur v=0.5m/s.calculer au moment du départ son énergie potentielle de pesanteur
2/lorque le skieur descend quelle transformation d'énergie se produit il
3/si la neige est  verglacée(pas de frottements) et si la résistance de l'air est négligeable, comment sont liées les deux formes d'énergie que possède le skieur

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : energie cinetique 03-01-07 à 18:59

Bonjour aminouche,

Ceci est ton premier message aussi je te souhaite la bienvenue sur l' !

Mais tu aurais dû créer un nouveau topic puisque c'est un nouveau problème. As-tu bien lu le mode d'emploi et la FAQ ; il faut que tu le fasses pour bien te servir de ce forum (clique sur les maisons, ce sont des liens)
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Un résumé : (Lien cassé)

Ensuite nous regarderons ton problème


*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 19:04

Pour la première question :
On peut adopter comme niveau de référence pour l'énergie potentielle le bas de la piste. Sachant que la piste a une pente de 8 % et que sa longueur est L = 200 m, quelle est la différence d'altitude entre le bas et le haut de la piste ?

Posté par
aminouche
energie cinétique 03-01-07 à 19:17

je ne sais pas j'ai fait 8+8 et j'ai trouvé 16..

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 19:19

C'est la preuve que tu sais très bien
Oui, la différence de hauteur entre le haut et le bas de la piste est bien 16 m

Quelle est l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur (ou de la variation de cette énergie quand un objet change d'altitude) ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 19:25

alors ensuite j'ai mis Epp=mgz c'est la formule en suite j'applique
80*9.81*16=1255 joule
il ne change pas d'altitde car il faut la calculer au départ

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 19:31

D'accord...

Réponses aux questions 2 et 3 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 19:34

Avec une erreur de calcul quand même :
80 . 9,81 . 16 = 12 557 joules (ou 12 557 J)

(note : ou bien tu emploies le symbole J, j majuscule, parce que Monsieur Joule, qui ne prend pas le pluriel, ou bien tu écris en toutes lettres, et alors j minuscule et pluriel)

Posté par
aminouche
ernergie 03-01-07 à 19:35

d'accord merci pour l'erreur ms la démarcher est elle bonne?

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 20:18

Oui, tu as appliqué correctement la bonne "formule".
Et les réponses aux questions 2 et 3 ? Il n'y a aucun calcul, seulement la compréhension du cours.

Posté par
aminouche
énergie 03-01-07 à 20:28

merci beaucoup, je vous propose quand même les réponses que j'ai écrites
pour la 2:l'énergie se transforme en chaleur?
pour la 3:l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie cinétique évoluent de façon inverse,quand l'une augmente, l'autre diminue
pour la 4 (combien vaut l'énergie cintétique du skieur lorsqu'il est parvenue en bas de la piste en déduire la valeur de la vitesse au pointP en bas):elle sont nulle mais je ne sais pas comment justifier..

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 20:41

Pour la 2 : c'est vrai qu'avec les frottements il y a de la chaleur (qui fait fondre la neige et c'est pour cela que ça glisse bien) ; mais ce n'est pas l'essentiel. Il y a surtout transformation de l'énergie potentielle en énergie cinétique (le skieur va aller de plus en plus vite au fur et à mesure de sa descente)

Pour la 3 : oui ; et dans ce cas la somme de ces deux formes d'énergie (somme qui s'appelle "énergie mécanique") est constante ; toute diminution de l'énergie potentielle devient une augmentation de l'énergie cinétique.

Pour la 4 : n'oublie pas qu'il avait une vitesse initiale (et donc de l'énergie cinétique, qu'il te faut calculer) en haut de la piste ; ensuite réfléchis bien à ma réponse pour la question 3 et calcule la nouvelle énergie cinétique en bas de la piste. Tu en déduiras ensuite la vitesse en bas de la piste.
(ta réponse : non, l'énergie potentielle est nulle en bas, mais pas du tout l'énergie cinétique)

Posté par
aminouche
je vois pas comment faire 03-01-07 à 21:03

je suppose que l'énergie cinétique doit être beaucoup plus grande qu'au départ en oubliant  pas que le skieur est a l'arrêt au point P ce qui veut dire que sa vitesse et forcément nulle mais pas l'énergie cinétique?

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 21:06

Au bas de la piste le skieur n'est pas à l'arrêt ; c'est là que sa vitesse est la plus grande (avant qu'il freine bien sûr)

Posté par
aminouche
mais... 03-01-07 à 21:19

Mais a partir du point P la piste devient rectiligne horizontale et la question d'après est  5)que peut on dire de la valeur de la vitesse s'il poursuit son chemin sur la piste horizontale?justifier

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 21:24

Pourquoi n'as-tu pas posté tout l'énoncé ?

On s'occupera de la question 5 après la question 4

Quelle est l'énergie cinétique en haut de la piste ?
Quel est le gain d'énergie cinétique pendant la descente ?
Quelle est l'énergie cinétique en bas de la piste ?
Quelle est la vitesse en bas de la piste ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 21:35

parce que je doutais que l'on puisse m'aider de plu il est muni d'un schéma que je ne peux pas scanner ni reproduire ds je dois traduire en mots..l'énergie cinétique en haut est :1/2mv²
Ec=40*0.5²=10 J

le gain d'énergie cinétiue n'est pas demandé....
je n'arrive pas a calculer l'énergie en bas enfin j'ai trouvé 0 et vs m'aviez dis que c'était faux.la vitesse devrait être nulle..

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 21:40

L'énergie mécanique se conserve (dans les circonstances de ton exercice)
le gain d'énergie cinétique est égal à la diminution de l'énergie potentielle
D'où l'énergie cinétique en bas (celle que tu as calculée en haut est bonne)

Je quitte l' pour ce soir. Je lirai demain matin tes résultats

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 03-01-07 à 21:48

si l'énergie potentielle est nulle en bas et que la diminution de cette énergie est égale au gain d'énergie cinétique alors Ec=0 d'ou v=0
merci beaucoup de votre aide j'espère que vous lirez ma réponse et que vous me direz ce que vous en penser.

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 07:57

Bonjour,

Tu veux absolument que la vitesse soit nulle en bas. C'est faux, c'est là qu'elle est maximale.

En haut :
énergie cinétique initiale : 10 J (correspondant à une vitesse de 0,5 m.s-1)
énergie potentielle : 12 557 J

En bas (en négligeant tous les frottements, air et neige, lors de la descente) :
énergie potentielle : 0 J
l'énergie mécanique (somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique est conservée, c'est-à-dire que cette somme est constante tout le long de la descente, y compris en bas) donc
énergie cinétique : 10 + 12 557 = 12 567 J

A quelle vitesse (en m.s-1) correspond cette vitesse qu'a le skieur en bas ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 15:42

Bonjour
je ne comprend pas
L'énergie cinétique n'est pas égale a la somme de l'énergie cinétique plus l'epp c'est l'énergie mécanique que vous m'avez donné:?

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 15:48

L'énergie mécanique (somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle) se conserve (ou si tu préfères, est constante)

En haut
énergie cinétique : 10 J
énergie potentielle : 12 557 J

total = énergie mécanique = 10 + 12 557 = 12 567 J

En bas
l'énergie mécanique se conserve donc : 12 567 J
énergie potentielle : 0 J
Que vaut l'énergie cinétique (c'est l'énergie mécanique moins l'énergie potentielle) ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:01

AH OUI!!!je vois maintenant  elle est égale a 12567J. mais êtes vous sûr que la vitesse est maximale en bas de la piste car il va continuer sur une piste horizontale rectiligne

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:04

Tu n'as pas donné la suite de l'énoncé donc je ne peux pas te répondre.

A quelle vitesse correspond au bas de la piste l'énergie cinétique de 12 567 J pour ce skieur dont la masse est 80 kg ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:10

j'ai donné tout l'énoncé je crois
la vitesse sachant que Ec=1/2mv²
v=12567..

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:13



et si je te demande à quelle vitesse va ton vélo tu ne me réponds pas 50

A quelle vitesse (en mètres par seconde) ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:13

=112.10 m/s
la question 5 est Que peut on dire de de sa vitesse s'il poursuit son chemin sur la piste horirontale?
j'ai répondu:elle sera consante d'après le principe d'inertie..

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:18

Tu as raison pour la question 5

Mais tu as faux pour la vitesse
(1/2).m.v2 = 12 567 J

Que vaut v (en m.s-1) sachant que m = 80 kg ?

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 16:23

euh..112.10*80

Posté par
aminouche
re : énergie cinétique et travail et epp 04-01-07 à 17:13

v(200)=2Ec/80 voilà j'ai plus réfléchi mais je ne suis pas sûr du tout de la relation
=1.98m/s

Posté par
Coll Moderateur
re : énergie cinétique et travail et epp 05-01-07 à 09:01



3$ v\,=\,\sqrt{\frac{2.Ec}{m}}\,=\,\sqrt{\frac{2\times12567}{80}}\,=\,17,7\,m.s^{-1}

v = 17,7 m/s ou encore 63,8 km/h ce qui semble raisonnable au bas d'une telle piste sans frottements.



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