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Exercice sur l'energie cincetique et potentiel
Bonjour tout le monde je n'arrive pas a répondre a ces questions :
énoncé : Une balançoire est constituée d'une planchette de masse négligeable, suspendue par deux cordes de l = 3.20m, Juliette de masse m = 40Kg s'assoit sur la balançoire, son centre de gravité est situé 20cm au dessus de la planchette ,à chaque passage par la verticale , un pousseur exerce une force F d'intensité 120N supposée constante et parallèle en mouvement , sur une distance d = 30cm.
Partant de la position d'équilibre, on cherche à faire monter progressivement la balançoire jusqu'à Alpha_m =45° .
1) Combien de poussées faut-il exercer ?
désolé je n'y arrive vraiment pas lool, je vous remercie par avance !
Bonsoir,
Il faut calculer l'énergie potentielle qu'aura le "système" avec 
= 45°.
A chaque passage à la verticale, l'énergie cinétique est augmentée de 120 x 0,3 J.
La balançoire échange en permanence les énergies cinétique et potentielle.
Donc, il est facile d'en déduire le nombre de poussées nécessaires.
merci beaucoup désolé de ne répondre que maintenant mais merci beaucoup lool j essaye de commencer a me mettre a bosser cette année lool j ai du mal a m y mettre donc merci beaucoup
désolé mais je n'ai pas compris pour prendre la valeur de Z je prend la distance entre le centre d'inertie de Juliette et le sol ? Je ne sais pas comment faire ? Vraiment désolé
L'énergie potentielle est égale à : Ep = m g h
h = L - L cos = L(1 - cos)
Le centre de gravité étant 20 cm au-dessus de la planchette de la balançoire, L = 3 m
Pour la position à 45° :
Ep(45) = 40.9,81.3(1-cos(45°)) = 344,8 J
A chaque passage à la verticale, le pousseur fournit un travail de :
W = F d = 120.0,3 = 36 J
Ce travail fournit l'énergie cinétique.
La première fois, à l'élongation maximale, l'énergie cinétique se transforme complètement en énergie potentielle :
Ep = m g L(1 - cos)
36 = 40.9,81.3(1-cos)
1-cos = 36 / (40.9,81.3)
cos = 0,9694 ==> 
14°
A chaque poussée, l'énergie cinétique augmente de 36 J. Celle-ci se transforme totalement en énergie potentielle à l'élongation maximale, donc l'angle augmente à chaque fois.
Pour = 45°, on a Ep = 344,8 J.
Donc 344,8 / 36 = 9,577
Bizarrement, ça ne tombe pas juste mais c'est possible. Vérifie les calculs...
Il faut donc 10 poussées pour atteindre un angle de 45°.
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