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Energie Mécanique
Bonjours à tous j'ai un exercice qui est composé de deux parties qui est à faire mais je n'arrive pas, mais j'ai commencé à faire quelques questions mais je suis pas trop sur de mes réponses. Pouvez vous m'aidez s'il vous plait ?
Voici l'énoné :
Un enfant lance une voiturette bleue de masse m= 150 g en A d'altitude zA= 0 sur un plan incliné d'un angle α = 30° par rapport à l'horizontale. La voiturette monte alors jusqu'au point C où elle s'arrête avant de redescendre en marche arrière. Cette voiturette bleue n'est soumise à aucune force de frottement entre A et C.
Question :
1°-Quelles sont les forces qui s'exercent sur la voiture durant son trajet de A vers C?
2°-Que peut-on dire de l'énergie mécanique de la voiture? Pourquoi?
3°-Déterminer la vitesse vA avec laquelle l'enfant lance la voiturette en A sachant que le point C se trouve à l'altitude
zC= 0,80 m
Voici mes réponses:
1) Les forces qui s'exercent sur la voiture sont: P et R
2) L'énergie mécanique est constante. Parce que il n'y a pas de frottement car selon l'énoncé la voiturette n'est soumise à aucune force de frottement entre A et C. Et en faisant la somme de l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie cinétique on a une valeur qui est constante dans le temps. On dit que l'énergie mécanique ce conserve.
3) La vitesse vA vaut 0
Donnée: Champ de pesanteur: g= 9,81 N/kg
Deuxième partie :
Enoncé 2 :
L'enfant lance ensuite une voiturette rouge de même masse que la bleue avec une vitesse de 4,0 m/s. Cette voiture n'atteint qu'une hauteur de 0,55 m.
Question :
4°-Montrer que l'énergie mécanique pour cette voiture rouge ne se conserve pas.
5°-En supposant que la force de frottement exercée sur cette voiture durant tout son trajet est constante, calculer le travail de cette force notée f.
6°-Déterminer alors la valeur de f.
Mes réponses:
4) L'énergie mécanique de cette voiture ne se conserve pas car en faisant la somme de l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie cinétique on a une valeur qui n'est pas constante dans le temps.
5) pas faire
6) pas faire
Donnée: Champ de pesanteur: g= 9,81 N/kg
Bonjour,
Questions 1 et 2 :
OK
Question 3 :
VA est la vitesse de lancement de la voiture, elle n'est donc pas nulle.
En revanche la vitesse de la voiture s'annule en C donc VC = 0
Comment je pourrais procédé pour trouver la vitesse vA ?
Appliquer la relation de conservation de l'énergie mécanique entre les points A et C
3,96 m.s^-1J'essaie de la justifiée mais je n'y arrive pas , car pour déterminer que l'énergie mécanique ne se conserve pas .
deltavoila ce que j'ai fais :
Em (A) = 1/2
m vA² + m g zA
d'où Em(A) = 1/2
m v0² = m g h
= 1/2
150 4,0² + 150 9,81 0,55 = 2009, 32
je pense que je me suis trompé au niveau des calcule, mais je sais pas où
Em(C) = 1/2
m v0² + m g h
La je sais pas quoi utlisé
On peut répondre à la question 4 sans faire de calculs.
Pour cela on compare les mouvements des deux voitures
La voiture bleue lancée avec une vitesse de 3,96 m/s monte la pente sans frottements
jusqu'à l'altitude de 0,80m . L'énergie mécanique est conservée.
La voiture rouge (de même masse que la bleue) lancée avec une vitesse de 4,0 m/s donc à peine plus élevée que l'autre ne monte la pente que sur 0,55m
Conclusion ? ( qu'il faudra justifier soigneusement )
Voici ma conclusion est-elle correcte ?
Conclusion :
La voiture bleu n'est soumise à aucune force de frottement alors on dit que l'énergie mécanique est constante . Tandis que la voiture rouge est soumise à une force de frottement alors on dit que la variation de l'énergie mécanique diminue (négative) du faite du travaille des frottements, car les frottement exercent un travail. donc ce qu'il fait que la voiture rouge va perdre de l'énergie. On en déduit que à chaque fois ou il y'a des frottement , l'énergie mécanique est non conservative.
Question 4 :
Si l'énergie mécanique de la voiture rouge se conservait, elle monterait à peu de choses près aussi haut que celle de la voiture bleue.
L'expérience montre que ce n'est pas le cas : Il y a perte d'énergie mécanique dans le cas de la voiture rouge.
Attention à ce que tu écris : Ce n'est pas la variation d'énergie mécanique qui diminue dans le cas de la voiture rouge : C'est son énergie mécanique.
D'accord
j'ai enchainé avec la question 5 et , mais j'ai des doutes, je n'arrive pas à déterminer la valeur de f
Wac (
= F AC cos(
)
AC = h
Wac (f) = f AC
= - f h cos(30°)
= - f 0,55 
3/2
= -f 0,47
Question 5
En effet (et sans considérer les erreurs commises) la méthode que tu proposes ne permet pas de résoudre cette question.
Comment faire ?
Le travail demandé est égal à la variation d'énergie mécanique sur le trajet AC' ( Voir schéma )
En calculant la valeur de cette variation tu obtiendras la réponse à la question posée
Pour trouver la valeur de la variation de l'énergie mécanique il faut bien appliqué cette formule ?
Eac' = Emc' - Ema
Eac' = ( 1/2 m vc'² ) - ( 1/2 m v² + m g h )
Plutôt que d'appliquer des "formules" que tu ne justifies jamais il vaut mieux se référer
aux définitions du cours :
L'énergie mécanique en un point est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle en ce point.
La variation d'énergie mécanique est le différence entre l'énergie mécanique finale (en C') et l'énergie mécanique initiale (en A)
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