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force : Balançoire

Posté par
Lauryne
10-02-09 à 01:20

Bonjour j'ai un exercice de Physiques auquel je oudrais être sur d'avoir bon et je voudrais savoir si vous pouviez m'aider...

Voici l'énoncé :
Une balançoire est constituée par un siège suspendu à un portique par 2 cordes. Lucie est assise sur la balancoire immobile. son centre d'inertie G est à 60cm du sol. Sylvie la pousse et après quelques allés-retour, au + haut de sa trajectoire, G est à 2;2m du sol. Sylvie arrête alors ses poussées.
Masse de Lucie = 35kg

a. Calculer Epp de Lucie à sa position de départ puis a la position d'altitude maximale.

Ce que j'ai fait...
Epp de départ = mgz = 35x9.81x0 = 0J
Epp d'arrivé = mgz = 35x9.81x2.2 = 755J

b.On ne tient pas compte des frottements et Lucie es modéliser par un solide.
Justifier que la force éxercée sur Lucie par Sylvie est la seule force qui travaille à l'exeption du poids.


Ce que j'ai fait...

Lorsque Lucie est assise sur la balançoire immovile, son centre d'inertie G est a 60 cm du sol. il ne touche donc pas le sol donc il n'y a pas de rféaction normal du support d'où R=Rn=O (en vecteur).
Nous savons d'après l'énoncé que les forces de frottement sont négligés. L'énoncé nous dit que Lucie est poussée par Sylvie donc à part le poids de Lucie, il n'y a que la force éxercée sur Lucie par Sylvie qui travaille.

c. Calculer la force de travail exercée par Sylvie entre le début et la fin de la poussée.


Celle là je voulais calculer l'Ec mais je n'y arrivait pas car je ne connais pas les vitesses.

Si on pourrait m'aider svp MErcii

Posté par
donaldos
re : force : Balançoire 10-02-09 à 01:41

a. Recalcule l'énergie potentielle de départ...

b. Lucie vole ou est-ce que les cordes exercent une force sur elle? Si oui, pourquoi ne travaille-t-elle pas?

c. Au départ, la vitesse est nulle.
   Au point le plus haut de la trajectoire (h=2.2m), la vitesse est aussi nulle...

L'énergie mécanique de départ et de fin est égale à l'énergie potentielle de départ et de fin calculées à la question a.

La différence d'énergie mécanique est égale au travail fourni par Sylvie.

Posté par
Lauryne
re : force : Balançoire 10-02-09 à 11:01

pour le a.
Epp de départ je dois utiliser à 60 cm ?
sa ferai donc
Epp de départ = mgz = 35*9.81*60x10^-2 = 206 J est ce que c bon ?

Pour le b.
Les cordes exercent pas les forces sur Lucie de toute façon se serait la tension et la tension est nul car elle est perpendiculaire au mouvement.

Pour la c.
Donc vous avez dit que Em de départ + Em d'arrivée = Epp de départ + Epp d'arrivée ?
Il n'y a pas d'énergie mécanique car la vitesse est nulle x'est ça ?

Posté par
J-P
re : force : Balançoire 10-02-09 à 15:20

Epp Lucie avant poussée = mgh1 = 35 * 9,81 * 0,6 = 206 J
Epp Lucie après poussée (à altitude max) = mgh2 = 35 * 9,81 * 2,2 = 755 J

Variation de Epp de Lucie entre les 2 positions: 755 - 206 = 549 J

La vitesse est nulle au départ et aussi au point haut et donc l'énergie cinétique de Lucie est nulle en ces endroits.

Le travail des forces de Sylvie est donc égal à 549 J
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Lauryne
re : force : Balançoire 10-02-09 à 15:44

D'accord, merci beaucoups
Mais je ne comprend pas trop pourquoi est ce que la variation de Epp de Lucie entre les 2 positions = le travail de la force de Sylvie ?

Posté par
J-P
re : force : Balançoire 10-02-09 à 16:01

Comme la variation de l'Ec de Lucie est nulle entre les 2 positions, la variation de Epp de Lucie entre les 2 positions est égale à l'augmentation de l'énergie mécanique de Lucie pendant la poussée faite par Sylvie.

Cette augmentation de l'énergie mécanique de Lucie ne peut provenir que du travail de la seule force extérieure à Lucie qui travaille et donc ...

Sauf distraction.

Posté par
Lauryne
re : force : Balançoire 10-02-09 à 16:24

Ah d'accord je comprend mieu
mais j'ai un diagramme à réaliser pour représenter les échanges d'énergie entre le début du mouvement et  un instant où Lucie est à l'altitude maximale.
Est ce que un diagramme est différent d'un schéma représentant les forces ?

Posté par
Lauryne
re : force : Balançoire 11-02-09 à 14:03

J'ai essayé et voila ce que ça donne...

Sylvie Epp Système Lucie
W(F)>0                                                 W(P)<O

Est ce que c'est bon ?  

Posté par
Lauryne
re : force : Balançoire 11-02-09 à 14:04

w(P)<O devrait être sous Lucie, erreur de frappe désolé

Posté par
donaldos
re : force : Balançoire 12-02-09 à 13:06

Je ne connais pas ce genre de diagramme. Désolé.

En revanche, concernant la tension dans les cordes de la balançoire, elle n'est pas nulle : c'est son travail qui l'est (pour la raison précise que tu as indiquée).



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