Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Énergie mécanique(type bac)

Posté par
macaco
26-04-10 à 03:44

Bonjour,
J'ai un exercice à faire, mais je n'y arrive pas...

un palet, assimilé à un point matériel, de masse m = 70g, parcourt la pistes ABC: il part sans vitesse initiale du point A, arrive au point le plus bas de la pente en B, remonte ensuite jusqu'en C où il quitte la piste avec une vitesse inclinée d'un angle = 45° par rapport à l'horizontale.
Il décrit ensuite une trajectoire parabolique dont le sommet est en D, avant de tomber au sol en E, au même niveau que le point B.
L'horizontale passant par le point B est choisie comme niveau zéro pour la mesure de l'altitude et également comme niveau de référence pour l'énergie potentielle de pesenteur.
On donne g=9,8 m.s^-2
Le tableau ci-dessous indique la valeur de la vitesse du mobile en différents points repérés par leurs altitudes, les points M et N sont situés entre A et B, le point P est situés entre B et C à la même altitude que le point N.

Point de passage:           A          M        N         B        P        C
Altitude (en m):            1,00      0,75      0,25      0,00     0,25     0,40
Vitesse (en m.s^-1):        0,00      1,96      3,40      3,80     2,76     1,78

1)expliquez, en comparant les deux vitesses en deux points bien choisis, pourquoi on peut immédiatement affirmer, sans calculs, que l'énergie mécanique n'est pas conservée lors de ce mouvement. Comment peut-on expliquer qu'elle ne se conserve pas?

J'ai deja fait cette question!

2) Calculer l'énergie mécanique du palet en A et en C?
   EmA= 1/2 mv^2 + mgh
   avec m=0,07kg
        v=0,00 m.s^-1
        g=9,8 m.s^-2
        h= 1,00m
On trouve EmA= 0,69 J!


On fait pareil pour EmC et je trouve EmC= 0,38 J!

3) Lors du mouvement de chute libre, de C jusqu'en E, la résistence de 'air est négligeable et l'énergie mécanique se conserve.
   a) Sachant que l'altitude du point D vaut hD= 0,48m, calculez la vitesse du palet lorrsqu'il arrive au sommet de sa trajectoire en D.
   b) Calculer, dans ses conditions, le vitesse du palet lorsqu'il arrive au contact du sol en E.

Bon pour la a) comme l'énergie mécanique se conserve:
EmC=EmD
1/2 mvC^2 + mghC = 1/2 mvD^2 + mghD
0,38= 1/2  0,07vD^2 + 0,07 x 9,8 x 0,48
0,05= 0,035 x vD^2
d'ou


vD^2= 0,05/0,035
et
vD = 1,19 m.s-1

On fait pareil pour trouver vE= 3,29 m.s-1

4) On définit un repère orthonormé dont l'origine est situé en C et dont les axes x'x ety'y sont respectivement horizontal vers la droite et vertical vers le haut et on choisit une date d'origine t=0, à l'instant où le palet quitte la piste en C.
   a) A l'aide de la deuxième loi de Newton, indiquer les coordonnées du vecteur vitesse du palet, à la date t, lors de son mouvement de chute libre en fonction de g, t, , et VC (valeur de la vitesse prise lorsqu'il quitte la piste en C).
   b) Retrouvez ainsi le résultat de la question 3a).
C'est pour cette question que je bloque completement ! De l'aide svp je doit rendre ce devoir pour mardi derniere chance:S

Posté par
macaco
re : Énergie mécanique(type bac) 26-04-10 à 05:54

De l'aide svp!

Posté par
macaco
re : Énergie mécanique(type bac) 26-04-10 à 08:05

encore personne??

Posté par
J-P
re : Énergie mécanique(type bac) 26-04-10 à 10:26

2)
EmA = mg*1 + (1/2).m.0² = mg = 0,07 * 9,8 = 0,69 J

EmC = mg*0,4 + (1/2).m.1,78² = 0,07 * 9,8 * 0,4 + (1/2)*0,07*1,78² = 0,3853 J = 0,39 J
-----
3)

EmD = EmC
EmD = 0,3853 J = mg*0,48 + (1/2).m.VD²

mg*0,48 + (1/2).m.VD² = 0,3853
0,07 * 9,8 * 0,48 + (1/2)*0,07 * VD² = 0,3853
VD = 1,265 m/s = 1,3 m/s (arrondi)

EmE = 0,3853 J
(1/2).m.VE² = 0,3853
VE = 3,3 m/s
-----
4)
a)

Composante horizontale de la vitesse du palet en C : Vh(t) = Vc.cos(45°)
Composante verticale de la vitesse du palet en C : vv(t) = Vc.sin(45°) - gt

vecteur vitesse Vc.cos(45°) , Vc.sin(45°) - gt)
---
b)

v(t) = racinecarrée[Vc².cos²(45°) + (Vc.sin(45°) - gt)²]

en D, la composabte verticale de la vitesse du palet est nulle et donc :

vD =  racinecarrée[Vc².cos²(45°) + (0)²] = Vc.cos(45°) = 1,78 * cos(45°) = 1,26 m/s = 1,3 m/s (arrondi)
-----

Sauf distraction.  

Posté par
macaco
re : Énergie mécanique(type bac) 26-04-10 à 15:46

Ohhh merci J-P! Mais je ne comprends pas très bien la réponse à la 4eme question! Un peu d'aide svp!



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !