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energie mecanique
Bonsoir,
J'aimerais que vous m'aidez à traiter cet exercice dont l'énoncé est: Exercice
Après un cours sur les formes d'd'énergies mécaniques, l'enseignant soumet ton petit frère à l'étude de la courbe suivante. Cette courbe représente l'énergie potentielle de pesanteur Epp d'une balle de tennis de masse m=57g lachée sans vitesse initiale d'une hauteur au dessus du sol,en fonction du temps. On prendra g=9,81N/Kg; le niveau de reference de l'energie potentielle de pesanteur est le niveau du sol.
1) Déterminer l'altitude initial , ainsi que son altitude maximale
après le premier rebond. Et conclure si la balle est-elle conforme aux spécifications selon lesquelles :
Le rebond de la balle tombant d'une hauteur de 254,00 cm sur une surface plane et dure doit être au minimum de 134,62 et inférieur à 147,32 cm.
2) Les frottements de l'air sont négligeables. Déterminer l'energie mecanique E_0 de la balle avant son premier rebond ainsi que la valeur de l'energie mécanique E1 de la balle entre son 1er rebond et son 2e rebond et preciser la proportion de l'énergie mécanique qui a été perdu lors du rebond.
Ma piste
1)On sait que Epp=mgh
En remplaçant Epp par sa plus plus grande valeur sur la courbe, on a
Epp(max)=mgZ0
Zo=Epp(max)/mg=1,42/0,057*9,81≈2,54m.
De la même manière, Z1=0 m.
Mais je n'arrive pas à verifier les spécifications données...
Bonsoir,
Cet exercice a déjà été traité sur ce forum voici quelques semaines.
Le demandeur avait posté la courbe représentant l'énergie potentielle de pesanteur ce qui avait permis de lui apporter de l'aide.
Question 1 :
OK pour Z0 = 2,54m
En revanche, compte tenu de la définition donnée par l'énonce de Z1 je ne comprends pas ton résultat (Z1 = 0)
J'ai trouvé :
Graphiquement : Epp1 = 0,78J
Par le calcul Z1 = 0,78 / (57.10-3 * 9,81) = 1,39m
Il est maintenant très simple de conclure au sujet de la conformité de la balle.
Ah oui très simple, en convertissant les valeurs des hauteurs en m, je conclus que la balle respecte cette conformité.
Les calculs numériques pour déterminer les énergies mécaniques Em0 et Em1 sont superflus, il suffit d'utiliser les valeurs fournies par le graphique.
Au départ de la balle:
Ec0 = 0 ; Epp0 = 1,42J ; Em0 = 0 + 1,42 J = 1,42J
Du départ de la balle au 1er rebond (non inclus):
Les frottements étant négligés l'énergie mécanique se conserve pendant toute la durée la chute initiale de la balle donc Emo = 1,42J
A l'altitude Z1 :
Ec1 = 0 ; Epp1 = 0,78 J ; Em1 = 0 + 0,78 = 0,78J
Entre les 1er et le 2ème rebonds (non inclus):
Pour les mêmes raisons que précédemment l'énergie mécanique se conserve.
Em1 = 0,78J
On possède donc tous les éléments requis pour finir de répondre à la question posée.
Donc l'énergie dissipée n'est rien d'autre que la variation de l'énergie mécanique entre les deux moments: c'est aussi le travail des forces de frottements.
Energie perdue=1,42-0,78=0,64 J
Attention, tu as répondu à côté de la question posée.
L'énoncé ne demande pas l'énergie mécanique perdue mais la proportion d'énergie mécanique perdue.
Proportion de l'énergie mécanique qui a été perdue
=
Pourcentage de l'énergie mécanique qui a été perdue
C'est bien ça.
Attention à la précision excessive du résultat.
La balle a perdu environ 45% de son énergie mécanique à l'occasion du premier rebond.
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