bonjour tout le monde,
Je n'arrive pas à exprimer une énergie potentielle.
Il s'agît d'un pendule de masse m qui se balance le long d'une corde de longueur l. On néglige les frottements.
L'angle theta sépare la verticale et le pendule.
Exprimer son énergie potentielle en fonction de m, g,l, et theta.
J'ai dirigé ey vers le haut, et OM = l er
J'ai dit P= -mg ey
T=-T er
La tension du fil ne travaille pas donc on calcule l'énergie potentielle à partir du poids.
mg= dEp/ dy
d'où en prenant Ep(y=0)=0 , on obtient:
Ep= mgy
Je suppose qu'il faudrait ensuite que j'exprime y en fonction de l et de theta mais je n'y arrive pas.
Pourriez-vous me donner un coup de main?
Ok c'est vu. j'ai changé la direction de mon axe, je l'ai dirigé vers le base, et ça marche il me semble...
bonjour letonio
l'énergie potentielle est une énergie définie à une constante près.
il est nécessaire de définir Ep=0, on générale on définit Ep=0 à l'altitude
minimale du problème donc ici quand
justifie quand tu dis que la tension ne travaille pas.
le travail du poids W= mgz ( z =l'atitude)
tu dois exprimer z en fonction de l et
je dirais
K.
Bonjour,
dEp/dt = -mg ey . ld(theta)/dt e(theta)
dEp/dt = -mg ey . ld(théta)/dt (cos(theta) ex + sin(theta) ey)
dEp/dt = -mgl(d(theta)/dt)sin(theta)
Ep = mglcos(theta) + C
Or Pour theta=0 Ep=0 d'où C=(-mgl)
D'où Ep = mgl(cos(theta)-1)
Sauf erreur.
Soit la masse en B correspondant au point dit d'équilibre (masse le plus bas).
Avec OA = OB = L, on a donc :
BC est la différence d'altitude entre la position de la masse à l'angle et sa position la plus basse (que l'on prend comme référence pour l'énergie potentielle).
-----
Sauf distraction.
Shadyfj,
Cela fait plaisir de voir quelqu'un écrire correctement l'expression : "Au temps pour moi"
C'est rare.
Shadyfj a changé d'avis et JP a donné la même solution que moi.
donc il y a unanimité dans l'expression de Ep.
K.
Je ne comprends pas bien le raisonnement.
Je sais que c'est sûrement difficile de détailler plus que ce qu'à fait J_P, mais je crois que j'aurais besoin que vous me donniez une définition physique de ce qu'est l'énergie potentielle. Pour moi c'est uniquement quelque chose que je retire de:
Fx= -dEp/ dx
et je suis donc perdu dès que l'on n'a plus un mouvement simple selon un seul vecteur.
Qu'est-ce que ça représente concrètement?
Shadyfj, je ne sais pas ce qui permet de trouver cette relation...
dEp/dt = -mg ey . ld(theta)/dt e(theta)
Pour un point matériel et une action conservative, on a:
dEp/dt = - Puissance = - (F.v) = - (-mg ey . ld(theta)/dt e(theta))...
Re
en mécanique du point et en écrivant le principe fondamental de la dynamique :
soit un déplacement élémentaire et ce vecteur est perpendiculaire à
ou
soit aussi dEc + dEp = 0
ou aussi E mécanique est constante
et
K.
disdrometre, je ne comprends pas bien ce qu'est ce vecteur dl
J'aurais tendance à dire que c'est la dérivée du vecteur position, soit le vecteur v.
Et au niveau purement physique. L'énergie potentielle représente quelle phénomène?
Ce que je crois comprendre, c'est que c'est l'énergie emmagasinnée à un certain endroit ou un certain moment. Ici plus theta est grand plus l'Ep est grande, et inversement.
L'énergie potentielle de la masse au point A de mon dessin est égale à la valeur du travail du poids de la masse m lorsqu'elle passe du point A au point B (qui étant le plus bas possible pour la position de la masse est pris comme référence pour calculer les énergies potentielles).
Le travail du poids de la masse m qui passe du point A au point B est = mgh
avec m la masse en kg, g l'accélération de la pesanteur en m/s² (ou si on veut en N/kg) et h (en mètres) est la différence d'altitude entre les points A et B (donc = BC sur mon dessin).
On a donc immédiatement Ep(theta) = mg.BC
et comme BC = L(1-cos(theta)) ...
On peut démontrer, que le travail du poids ne dépend pas de la forme de la trajectoire suivie par la masse passant d'un point à un autre.
On a TOUJOURS:
Ep = mgh
Avec h la différence d'altitude entre le point de départ et le point d'arrivée.
Libre à toi de passer par la résolution d'une équation différentielle ou d'une intégrale pour trouver la solution, toutes les méthodes doivent aboutir au même résultat, qui est finalement:
Ep = mgh.
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Re
dl = vecteur infitésimal du déplacement .
Ep + Ec = Em = constante.
si Ep augmente alors Ec diminue et inversement si Ec augmente alors Ep diminue.
Physiquement : l'energie Ep diminue alors Ec augmente
il y a transfert de l'energie potentielle vers l'énergie cinétique.
donc si on veut une grosse énergie cinétique à z=0 vaut mieux avoir une grosse énergie potentielle à z=l !!
Bon je commence à y vois plus clair
Par contre disdrometre, je ne suis toujours pas très sûr de ce qu'est dl. Est-ce que je peux le voir comme un déplacement très petit de M donc comme dOM ?
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