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Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis

Posté par
poupoune
15-02-14 à 00:08

Bonsoir,
je reviens ce soir désespérément, j'ai passé ma soirée a essayer de comprendre et je n'y arrive pas, j'espère vraiment que quelqu'un pourra m'aider.

I. Freinage sur autoroute

** exercice recopié dans un nouveau topic et effacé ** Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis


II. Balle de tennis

Une balle de tennis de masse m (m = 54 g) est lâchée du 3e étage d’un immeuble à une hauteur h (h = 9,0 m).
On considère que les frottements sont négligeables et que la chute libre est verticale.
Donnée: g = 9,8 N.kg−1.
1 Exprimer et calculer le travail du poids de la balle de tennis.
Mon travail -> Le travail du poids de la balle de tennis d'exprime par= W(P)= -mgh
Application numérique: W(P) = 54x9,8x9,0 = 4,7 J.
2 Exprimer et calculer la variation d’énergie cinétique de la balle en fonction de m, g et h.
-> Alors là je rame encore totalement: J'ai mis que le théroreme de l'énergie cinétique est EcB-EcA=WA->B(F)=(somme)WA->B(autres forces)
3 En déduire la vitesse après 9,0 m de chute libre en m.s−1et en km.h−1.
-> du coup je n'ai pas pue répondre à cette question non plus:/

Je suis vraiment désolée, mais je vous en supplie aidez moi au plus vite, Merci d'avance à ceux qui prendront le temps de lire mon cas!. Bonne soirée !

(PS: dsl je ne sais pas comment on met les flèches pour les forces et mes 2 qui sont des carrés :S)

(Lien cassé)
Edit Coll : merci de respecter la FAQ, un problème = un topic

Posté par
magisterien
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 15-02-14 à 03:52

Salut poupoune,

Non tu n'es pas un cas désespéré.

Pour la 6) c'est correct. En s'immobilisant, la voiture perds toute son énergie cinétique, la variation certes négative, est bien égale en magnitude à Ec= 1/2x1200x(36,1)2= 7,8.10^5 J.

II.1 Par "calculer le travail du poids" je suppose qu'il est implicement supposé le travail du poids de la position h vers le sol, donc le travail du poids serait positif ! W(P)= mgh.
Sinon, attention ton application numérique est incorrecte, la masse donnée est en grammes, et non en kg.

2. Oui tu peux partir du théorème de l'énergie cinétique EcB-EcA = W(P)a-b = UpA-UpB où est l'énergie potentielle de pesanteur U = mgh.
3. Du coup, si B est le point au sol, et si on suppose que la balle est lachée sans vitesse initiale en A (hauteur h par rapport a B) alors
1/2m vb^2 = m*g*h => vb = racine_carree(2*g*h)

la vitesse de chute est independante de la masse ! résultat bien connu sur la chute des corps

Posté par
poupoune
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 16-02-14 à 14:08

Bonjour Magisterien,
J'ai retravaillé ma réponse 6:
Mon travail: On sait qu'au début du freinage, la vitesse de la voiture est de 130km.h-1, soit 36,1m.s-1. On a donc vitesse initiale= 36,1m.s-1 (soit vA= 36,1m.s-1) et lorsque la voiture est arrétée, on en déduit que la vitesse du véhicule est nulle, soit vfinale= 0 (soit vB= 0)
On a donc:
deltaEc = 1/2mv2B - 1/2mv2A avec vB=0 et vA= 36,1m.s-1
soit:
deltaEc= 1/2mv2B - 1/2mv2A= 1/2 x1200 x(0)carré - 1/2x1200x(36,1)carré= 0 - 781926= -782 kJ.
Pendant le freinage, la variation d'énergie cinétique vaut deltaEC= -782 kJ

Pour le II:
Je reprends l'exercice cet après-midi, mais pour la 1 du II, en fait, il faut que je convertisse la masse des 54g en kg pour faire mon calcul WP= mgh c'est bien cela? (la masse doit être exprimée en kg?)

Posté par
magisterien
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 16-02-14 à 14:40

Oui la masse doit être exprimée en kg si la constante de pesanteur est aussi donnée en N/kg. Mais par défaut, il faut exprimer toutes les grandeurs physiques dans les unités du système international (m, kg, s, A, K Kelvin, mol et cd candela)

Posté par
poupoune
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 16-02-14 à 15:44


II.
C'est pas encore clair pour moi pour la 2
1. Le travail du poids sera positif puisque la balle de tennis est lâchée du 3 ème étage d'un immeuble à une hauteur h= 9,0m
Soit:
W(P)= mgh
W(P) = 0,054x9,8x9,0= 4,76 J
Soit environ 4,8J.

2. Appliquons le théorème de l'énergie cinétique:
EcB-EcA = W(P)A-B = UpA-UpB
On sait que W(P)= mgh= 4,8J
EcB-EcA = W(P)A-B = UpA-UpB= 4,8 - 4,8 = 0 J (-> ce qui est n'importe quoi au final)
J'ai vraiment du mal à comprendre quelles données il faut que j'utilise dans mes exercices, les réponses sont données directement et du coup je ne sais pas quelles données sont utilisées, j'ai juste le résultat...

3. Pour la 3 j'ai trouvée:
vb=racine de 2x9.8x9= 13,28 m.s-1 soit environ 13.3m.s-1.

Pardonnez- moi pour la prise de tête, mais j'ai l'impression que c'est du chinois parfois...:/

Posté par
poupoune
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 16-02-14 à 16:49

J'ai rectifiée pour la 2 et la 3:
2. D'après le théorème de l'énergie cinétique EcB-EcA = W(P)A-B = mgh. Sachant que l'on a mgh= 4,8J, On a
EcB-EcA= W(P)A-B=mgh=4,8J. La variation d'énergie cinétique de la balle en fonction de m,g et h est 4,8J.

3. On cherche à déduire la vitesse après 9,0m de chute libre. On peut alors dire qu'après 9,0 m de chute, la balle de tennis sera au sol. On a donc:
Ec(sol)= mgh -> 1/2 mv2sol = mgh.
Sa vitesse avant de toucher le sol, soit après 9,0m de chute libre est égale à vsol= racine de 2gh
Application numérique: vb= racine de 2x9,8x9 = 13,28 m.s-1 soit environ 13,3m.s-1

Posté par
poupoune
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 16-02-14 à 19:29

Bonsoir,
Personne pour me dire ce qu'il en pense ?

Posté par
poupoune
re : Freinage sur autoroute/ Balle de Tennis 17-02-14 à 00:26

Help svp...



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