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Energie mecanique

Posté par Profil Uzumakiyash 28-12-21 à 11:11

Bonjour à tous..Bon je voudrais de l`aide si possible sur cet exercice car jy cpmprend rien .Alors on nous dit  

Pour lancer un solide S de masse m=600g sur une rampe inclinée d`angle par rapport à l`horizontal on utilise le dispositif representé a la figure ci contre
1/La rampe est bien lubrifiée
le ressort de raideur K est comprime jusqu`a x=5cm ,on pose S contre la butee P et on libere le ressort .En O, S quitte P et poursuit son mouvement  sur la portion de plan horizontal puis sur le plan incline AB de pente 20 pourcent
a)D'ou provient l'energie cinétique acquise par S
b/Le systeme [Ressort solide terre] est conservatif .Que peut on dire de son energie mecanique au cours du deplacement de S
c/Etablir la relation liant x,m ,g ,z et v avec v=vitesse du solide ,lors de son passage au point z pour Epp=0 et z=0
d/l`altitude maximal atteinte par S est Zmax=20cm.Calculer K
2/La rampe est mal lubrifiee
les forces de frottements dintensite constant f=1,2N existe sur la rampe .On desir connaitre la valeur minimale Vmin de la Vitesse Que doit posseder S en A pour atteindre B situe a laltitude zb =40cm
a/Calculer la somme des travaux de toutes les forces qui sappliquent sur S entre A et B .En deduire Vmin
b/Etablir la relation entre Vmin et Xmin ,valeur minimale de x qui permet S datteindre B.En deduire la valeur numerique de xmin
Merci

Energie mecanique

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 28-12-21 à 13:08

Bonjour,

Bienvenue sur le forum. Pour rappel :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q01 - Que dois-je faire avant de poster une question ?



Je te conseille de commencer par lire attentivement cette fiche : [lien]

A la suite de ça, tu seras en mesure de proposer tes pistes de réflexions pour qu'un échange puisse commencer.

Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 30-12-21 à 14:46

Bonjour alors voilà ce que je propose
1-a)L'énergie cinétique provient du mouvement du solide sur le plan horizontal et le plan incliné
b)L'énergie mécanique se conserve alors
c)Établissons la relation
E=0
Entre le point O et le B on aura:
E(O)=E(B) avec E(O)=Epp(O)+Epe(O)+Ec(O) avec *Epe=Energie potentiel élastique *
Or :Epp(B)=mgz;Epe(B)=1/2kx2
Ec(B)=1/2mv2
E(O)=Epe(O) car son énergie potentiel et cinétique est nul.
1/2kx2=mgz+1/2mv2
d)Calculons K sachant zmax
À l'altitude maximale la vitesse est nul alors:
1/2kx2=le donc k=2mgz/x2
AN:K=2*0.6*10*20•10e-2/5•10e-2
K=960N/m
2a)Calculons la somme des travaux entre A et B
Bilan des forces ;Rn et f
W(Fext)=W(P)+W(Rn)+W(f)
Or :W(P)=-mgh or h=ABsin avec =Tan-1(20÷100)=12°
Et AB=za-zb=40-0=40cm
W(f)=-fl et W(Rn)=0 car Rn est perpendiculaire au déplacement
Par suite:W=-mgh-fl=-0,6*10*40.10^-2sin12-1,2*40.10^-2 =-0.97J
C'est ce que je propose juske ici merci

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 30-12-21 à 18:07

1. a. A reprendre : raisonner sur le lâcher d'un ressort comprimé ...

b. OK

c. Ton raisonnement n'a pas de sens si tu ne définis pas tes notations :
- où est O ?
- c'est quoi "z" ?

Ensuite, il y a une erreur de raisonnement :

Citation :
Epe(B)=1/2kx2
E(O)=Epe(O) car son énergie potentiel et cinétique est nul.


Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 30-12-21 à 18:52

gbm le point O est défini sur la figure .C'est le lieu de départ du solide S et z est l'altitude du point B par rapport au point de référence
Si j'ai tort vous proposez quoi pour rectifier s'il vous plaît ??

Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 30-12-21 à 18:55

gbm pour la question 1-a):Est il possible que l'énergie cinétique provient de son énergie potentielle puisque lorsque le corps est lâché l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique ??

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 31-12-21 à 08:48

1. a. Lis ceci :

Il y a forcément une transformation qui s'opère lorsqu'on est dans le cas d'un système conservatif

b. Non, il y a deux origines de repère : (x'0x) et (z'0z).
Je suppose que O se confond avec l'origine du repère (x'0x).

Citation :
Établissons la relation
E=0
E étant l'énergie mécanique conservée au cours du mouvement

Entre le point O et le B on aura :

E(O)=E(B) avec E(O)=Epp(O)+Epe(O)+Ec(O) avec

Epe=Energie potentiel élastique
Epp(O) = ?
Ec(O) = ?


Or :
Epp(B)= c'est quelle énergie potentielle ? = m.g.z ;

Epe(B)=1/2kx2 faux !
Ec(B) = c'est quelle énergie ? = 1/2.m.v2 OK

E(O)=Epe(O) car son énergie potentiel (laquelle ???) et cinétique est nulle (pourquoi ?)
Il faudrait faire remonter cette phrase plus haut, au moment où tu établis l'expression de l'énergie mécanique en O

1/2k.x2 = m.g.z + 1/2m.v2

Tu remarqueras qu'il y a une incohérence entre ton raisonnement et ton expression finale


Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 31-12-21 à 10:32

gbm Epp =Énergie potentiel de pesanteur au point B
Dans ce cas Dites moi la réponse après je verrai mes incohérences.
Merci

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 01-01-22 à 16:03

Bonjour et meilleurs voeux !

Ton expression finale est correcte, tu as juste à corriger ton raisonnement, tu as commis une faute d'inattention.

Concernant la suite :

Citation :
d)Calculons K sachant zmax
À l'altitude maximale la vitesse est nul alors:
1/2kx2=le erreur d'inattention

donc k=2mgz/x2
AN:K=2*0,600*10*20•10e-2/5•10e-2
k=960N/m la valeur me semble un peu élevée mais le raisonnement est correct

2a)Calculons la somme des travaux entre A et B
Bilan des forces ;Rn et f
Il faut définir tes notations !

W(Fext)=W(P)+W(Rn)+W(f)
Or :W(P)=-mgh or h=ABsin avec =Tan-1(20÷100)=12°
Et AB=za-zb=40-0=40cm
W(f)=-fl définir la notation "l"

et W(Rn)=0 car Rn est perpendiculaire au déplacement
Par suite:W=-mgh-fl=-0,6*10*40.10^-2sin12-1,2*40.10^-2 =-0.97J

Et comment en déduire Vmin ?


Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 01-01-22 à 16:44

gbmBonjour à vous aussi !Meilleur voeux
Pour la notation bah Rn c'est la réaction normal et f les forces de frottement. il y'a aussi le poids P et "l" c'est la longueur.
Dites moi est ce que l'expression de l'énergie potentielle élastique est juste ?
Pour la vitesse minimale Je doute

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 02-01-22 à 09:40

Cela peut te paraître anecdotique mais il est primordial de définir toutes les notations et d'expliciter toutes les hypothèses en jeu.

Citation :
Dites moi est ce que l'expression de l'énergie potentielle élastique est juste ?

Tu veux dire l'expression de la raideur ?

Citation :
Pour la vitesse minimale Je doute

Quel principe comptes-tu appliquer ?

Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 02-01-22 à 17:08

Je pensais qu'on peut l'avoir avec cet même expression.
Oui je demande si les 1/2kx2 est bonne

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 02-01-22 à 18:09

Tu veux dire ceci ?

Citation :
d)Calculons K sachant zmax
À l'altitude maximale la vitesse est nul alors:
1/2kx2=le erreur d'inattention

Je réitère mon propos, si l'expression finale pour la raideur est correcte, il y a une faute dans l'expression ici

Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 02-01-22 à 18:53

Ah daccord je comprend c'était une erreur .
Pour la vitesse minimale Je pensais utiliser la même expression

Posté par Profil Uzumakiyashre : Energie mecanique 02-01-22 à 18:55

C'est à dire la non conservation de l'énergie mecanique
E=W(forces non conservative )

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mecanique 02-01-22 à 21:28

Je te laisse dans ce cas détailler le raisonnement



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