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Energie potentielle/cinétique
Bonjour à vous tous les physiciens surtout puisque mon aide se destine à vous :
il ssagit d'un logiciel qui donne les courbes représentetives des énergies potentielles et cinétique d'une balle de m = 100g, considéré comme un pt matériel et lancée verticalement vers le haut à l'instant: t= 0.
1)a) parmi les 2 courbes, je dois dire laqelle correspond à la courbe cinétique et justifier
b) pareil mais pour la courbe de l'énergie potentielle,je c'est que c'est l'autre mais je dois justifier.
2)je dois traver une courbe représentative de l'énergie mécanique de la balle et dire ce que l'on remarque: je la fais avec quelles valeurs la courbes ?
3) je dois déterminer la vitesse de la balle quand elle est au sommet de sa trajectoire.
4) je dois alors donner son altitude par rapport au sol,pris comme niveau de référence.
g= 10 N.kg^-1
merci d'avance
1)
a)
La courbe de l'énergie cinétique de la balle est la courbe b.
A départ (t=0), la boule est lancée, elle a donc une vitesse élévée et donc une grande énergie cinétique (= 1/2 mv² avec m la masse de la balle et v sa vitesse)
Ensuite, la boule monte et ralentit sous l'action de la pesanteur, va vitesse diminue et donc son énergie potentielle également.
Après un certain temps (environ 0,62 s), la boule a une vitesse nulle (juste avant qu'elle ne redescende) et donc son énergie cinétique est nulle
Ensuite, la boule redescend en accélérant sous l'action de la pesanteur, donc son énergie cinétique augmente au court de la descente.
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b)
La courbe de l'énergie potentielle de la balle est la courbe b.
L'énergie potentielle est donnée par E = mgh avec m la masse de la balle, g la'accélération de la pesanteur et h la distance verticale entre le sol et la balle.
En t = 0, la balle est au sol et donc h = 0, l'énergie potentielle de la balle = 0.
Lorsque la balle monte, h augmente et l'énergie potentielle de la balle aussi.
Ensuite, pendant que la balle redescend, h diminue et l'énergie potentielle de la balle aussi.
La balle arrivée au sol h = 0 et donc l'énergie potentielle de la balle = 0. (vers 1,2 s)
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2)
L'énergie mécanique de la balle = énergie cinétique de la balle + énergie potentielle de la balle.
On a pratiquement énergie mécanique de la balle = constante.
En t = 0,04 s, Ep = 0,65 J et Ec = 2,65 J -> Em = 0,65 + 2,65 = 3,3 J
En t = 0,08 s, Ep = 1,4 J et Ec = 1,9 J -> Em = 1,4 + 1,9 = 3,3 J
...
En t = 1,06 s, Ep = 1,1 J et Ec = 2,2 J -> Em = 1,1 + 2,2 = 3,3 J
Le graphe de Em en fonction du temps est donc un segment de droite // à l'axe des abscisses, E = 3,3 J pour t dans [0 ; 1,06]
On remarque bien entendu que Em = constante.
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3)
L'énergie cinétique au sommet de la trajectoire est de 0 J environ.
0 = (1/2).m.v²
0 = (1/2).0,1.v²
v² = 0
v = 0 m/s
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4)
L'énergie potentielle au sommet de la trajectoire est de 2,95 J environ.
2,95 = mgh
2,95 = 0,1*10*h
h = 2,95 m (altitude max)
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Sauf distraction. 
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