Salut à tous et à toutes,
Je vous demande de m'aider à faire ce problème car je rencontre quelques lacunes dans cette matière !
Aux sports d'hiver, un enfant sur une luge part, sans vitesse, du sommet d'une pente de longueur L = 30.0 m inclinée de = 30° sur l'horizontale.
Au bas de cette pente, il aborde une autre pente inclinée de l'angle = 15° sur l'horizontale.
Quelle distance L' parcourt-il le long de cette deuxième pente avant de s'arrêter ?
[i][/i]On négligera tous les frottements. On admettra en outre que la cassure de la pente au point le plus bas de la trajectoire ne modifie pas la valeur de la vitesse.
Merci de votre aide.
La système {luge} est soumis à deux forces :
- le poids
- la réaction de la piste, perpendiculaire au déplacement.
Tu n'as pas vu en cours un théorème sur la conservation de l'énergie (Ec+Ep) ? Dans quelles conditions s'applique-t-il ?
Si les conditions sont vérifiées ici, en l'appliquant entre le point de départ et le point d'arrivée, tu devrais trouver facilement la réponse à ta question.
Bonsoir hotstuff3159;bonsoir Nicolas_75;
Au cours de la descente,la réaction a un travail nul (normal au déplacement car pas de frottement),le poids lui effectue le travail positif:
avec le théorème de l'énergie cinétique tu as donc que:
(
) d'où:
Au cours de la montée,la réaction est toujours de travail nul et le poids fournit le travail négatif:
d'où en appliquant de nouveau le théorème de l'énergie cinétique:
d'où
et comme la cassure de la pente au point le plus bas de la trajectoire ne modifie pas la valeur de la vitesse il s'agit du mm
et en égalant ses 2 expressions tu as:
et il ne te reste plus qu'à faire l'application numérique
amicalement elhor
Comme on néglige les frottements, il y a conservation de l'énergie mécanique Em = Ec + Ep
Au départ et à l'arrivée la vitesse est nulle et donc les énergies cinétiques aussi.
On conclut donc que les énergies potentielles sont identiques au départ et à l'arrivée.
On a alors: mgh = mgH avec h l'altitude au départ et H l'altitude à l'arrivée. --> H = h
h = L.sin(30°)
Et avec x la distance parcourue sur la montée, on a: H = x.sin(15°)
--> x.sin(15°) = L.sin(30°)
x = L.sin(30°)/sin(15°)
x = 30*sin(30°)/sin(15°)
x = 57,96 m environ.
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Sauf distraction.
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