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Energie cinétique, mécanique, potentielle

Posté par Profil julieminveau 13-01-22 à 19:43

Bonjour  à tout le monde ! J'ai une question concernant une des consignes d'un exercice qui traite des différentes formes d'énergie en physique. Voici l'énoncé :

On prendra la constante du champ de pesanteur terrestre : g = 9.81 ms^−2

Un volant de badminton, de masse 5, 6 g, est lâché d'une hauteur h à l'instant t = 0 s
avec une vitesse initiale nulle. La Figure 1 montre la variation des énergies potentielle
de pesanteur, cinétique et mécanique du volant en fonction du temps de chute. (image en pièce jointe)

J'ai répondu à chaque question et souhaiterais dans un premier temps savoir si elles sont justes, avec une incertitude pour la dernière question.

1) Déterminer la hauteur initiale h du volant de badminton (Figure 1)

Réponse : A partir de la formule de l'énergie potentielle gravitationnelle, je trouve une hauteur de 1,04667 m à 10^-5 près

2) Déterminer la norme du vecteur vitesse du volant de badminton
au moment de l'impact avec le sol.


Réponse : A partir de la formule de l'énergie cinétique, je trouve une norme du vecteur vitesse de 3,77964 ms^-1 à 10^-5 près

3) En observant la Figure 1, justifiez le fait que le volant de badminton est soumis à des
forces non-conservatives. Donnez la nature de ces forces non-conservatives.

Réponse : Sur le graphique, l'énergie mécanique n'est pas constante entre le début et la fin de la chute, donc forces non conservatives, donc dans cet exemple forces de frottement.

4) A partir de la Figure 1, déterminez le travail total des forces non-conservatives entre
ti = 0 s et tf = 0.5 s. Dans l'hypothèse où ces forces non-conservatives sont constantes,
en déduire leur norme.


C'est ici où j'ai problème, si j'ai bien compris en premier lieu j'observe graphiquement que ce travail équivaut à 0,0175 J (0,0575-0,04). Et pour la norme, je ne saisis pas bien de quelle donnée on parle.

Je vous remercie d'avance pour votre aide.

Energie cinétique, mécanique, potentielle

Posté par
odbugt1
re : Energie cinétique, mécanique, potentielle 13-01-22 à 23:02

Bonjour,

Questions 1 à 3 :
Les résultats ne peuvent pas être plus précis que les données ayant servi à les obtenir.

Question 4 :
Le travail des forces non conservatives est (0,04 - 0,0575) = - 0,0175 J
Ce travail peut aussi être calculé comme l'opposé du produit de l'intensité " f " ( ou la norme ) des forces non conservatives par la distance parcourue par le volant entre les dates 0 et 0,5s

Posté par Profil julieminveaure : Energie cinétique, mécanique, potentielle 14-01-22 à 01:20

Merci pour votre réponse. Etant donné que la donnée la plus précise que j'ai à ma disposition est la masse du volant en kg soit 0,0056 kg je dois tout arrondir à 10^-4 et ce sera bon ?

Et dois-je en conclure que pour la question 4 il n'y a pas de donnée complémentaire à trouver en plus de celle que j'ai calculée ?

Merci beaucoup

Posté par
odbugt1
re : Energie cinétique, mécanique, potentielle 14-01-22 à 10:11

Prenons l'exemple de la question 1 :

Les données de l'énoncé sont :
Epp = 0,0575 J ( 3 chiffres significatifs )    ;    g = 9,81 m/s² ( 3 chiffres significatifs )
m = 5,6g = 5,6 . 10-3 kg ( 2 chiffres significatifs )

Le calcul donne :
h = Epp / (m*g) = 0,0575 / (  5,6 . 10-3 * 9,81 ) = 1,04667 m ( 6 chiffres significatifs )
Le résultat ne peut pas être plus précis que la moins précise des données.
La moins précise des données est celle sur la masse ( 2 chiffres significatifs)
Le résultat sera rendu avec 2 chiffres significatifs : h = 1,0 m
On te pardonnera 1 chiffre significatif de trop : h = 1,05m
Mais on ne te pardonnera pas 3 chiffes significatifs de trop ! ! !

En revanche :
Si tu dois réutiliser la valeur numérique de " h " dans la suite de l'exercice tu dois utiliser pour le calcul la valeur la plus précise possible ( ici, 6 chiffres significatifs )

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Question 4 :

Toutes les données ont déjà été obtenues.



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