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Exercice Principe de conservation de l'énergie
Bonjour, j'ai besoin d'aide pour commencer cet exercice :
"Chandler et Joey se remémorent des expériences de bataille de bombes à eau depuis la fenêtre de leur appartement newyorkais situé à 20m au dessus du sol. Le sol est utilisé comme référence des énergies potentielles de pesanteur. Les bombes à eau ont toutes la même masse égale à 120g. Les forces de frottement sont supposées négligeables.
1.a) Chandler a lancé sa bombe à eau verticalement vers le haut avec une vitesse de valeur 10m/s. Calculer l'énergie mécanique initiale de la bombe à eau.
b) Qu'advient il de cette énergie mécanique au cours de la chute ?
c) En déduire la valeur de la vitesse à laquelle la bombe à atteint le sol.
2. Joey a lancé sa bombe à eau vers le bas, avec une vitesse de même valeur. La valeur de la vitesse à l'arrivée au sol sera t-elle la même ?"
On a donc :
m = 0,12 g
v = 10 m.s-1
z = 20 m
g = 10 N.kg-1
1.a)
Em = Ec + Ep
Em = 0,5*m*v² + m*g*z
Doit-on considérer que v = 0 m.s-1 ou v = 10 m.s-1
Merci
Bonjour,
Chandler a lancé sa bombe à eau verticalement vers le haut avec une vitesse de valeur 10m/s
Ce qui me gêne est le "vers le haut".
D'habitude l'énergie cinétique est nulle au départ, si j'ai bien compris ici elle est de 0,5*0,12*10² = 6J ?
Tu as bien compris !
L'énergie est une quantité scalaire (et non pas vectorielle). Le "vers le haut" n'a donc pas d'importance pour ce qui est de la quantité d'énergie mécanique que possède la bombe à eau.
Dans ce cas je poursuis :
1.a)
Em = Ec + Ep
Em = 6 + 0,12*10*20
Em = 6 + 24
Em = 30 J
L'énergie mécanique initiale est donc de 30 joules.
b) Etant donné que les forces de frottement sont négligeables, le système est isolé et l'énergie mécanique est donc constante
c) Ep lorsque la bombe touche le sol est égale à 0 (hauteur égale à 0). On a donc :
Em = Ec + 0
Em = Ec
30 = 0,5*0.12*v²
racinede(2*30/0.12) = v
v = racinede(500) = 22.36 m.s-1
La vitesse de la bombe lorsqu'elle touche le sol est de 22.36 m.s-1 (80km.h-1)
2) La vitesse à l'arrivée est la même car on a la même masse, altitude et vitesse au départ.
Deuxième question : oui, on a la même vitesse à l'arrivée car on a la même énergie mécanique au départ.
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