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État référentiel de l'énergie potentielle.
Bonsoir,
Exercice :
Un parachutiste de masse 70kg est largué à 1500m d'altitude et atterrit sur le sol, au niveau de la mer. Calculer la variation d'énergie potentielle :
a. En choisissant une référence au niveau du sol;
b. En choisissant une référence au niveau de l'avion.
c. Conclure.
Réponse :
a. Epp=0 au niveau du sol.
Déterminant la constante Eo dans cette condition : Epp= mgz+Eo.
À Z=0 ( origine des cotes) donc 0=0+Eo
D'où l'expression de l'énergie potentielle s'écrit ( forme générale), Epp=mgz,
Donc
b. Epp= mgz+Eo.
Compte tenu de l'état référence, on peut écrire : 0=m.g.zo +Eo comme notre axe des côtes est orienté toujours du bas vers le haut zo= 1500 m non nulle et donc l'expression de Epp est :
Epp=mgz -mgzo
D'où
. La quantité entre parenthèse est 0J
c. On en conclut que l'état de référence pour l'énergie potentielle n'influence pas la valeur de
Merci par avance.
Bonsoir
D'accord avec ce que tu as fait. L'essentiel à retenir pour la suite est bien sûr la conclusion que tu as correctement tirée et qui peut être généralisée : comme une énergie potentielle n'est définie qu'à une constante arbitraire près, une variation d'énergie potentielle ne dépend que de l'état initial et de l'état final mais pas du choix de cette constante arbitraire.
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