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mécanique newton

Posté par
jim
04-04-12 à 13:46

Bonjour, j'ai un souci avec un exo :

L'exo parle d'un lancé de menhir vers le haut de façon verticale. Il est lancé à une vitesse v0=17m/s        et il part à une hauteur h=1.50m
Et on néglige l'action de l'air

1) Choisir un référentiel et un système

  Système : le menhir
  Référentiel : terrestre(supposé galiléen)

2) Faire le bilan des forces exercées sur le système.

  Je suppose qu'il y a le poids  P  Je dirais qu'il n'y a que lui mais je suis pas sur.

3) Enoncer la seconde loi de newton

somme des F=m.a  

4)En déduire les fonctions permettant de décrire les évolutions temporelles de la vitesse et de l'altitude du menhir : v(t)  et z(t)

5) Quelle relation peut on écrire quand le menhir atteint son altitude maximale?

6) Démontrer que cela se produit à la date t1= v0/g

7) En déduire l'expression littérale de l'altitude atteinte. Calculez sa valeur.

8) Quelle relation peut on écrire quand le menhir touche le sol. Calculer la date de l'impact et la valeur de la vitesse à cet instant.


Sans la question 2, je craint ne pas pouvoir continuer . Merci de bien vouloir me renseigner. Et il a t'il possibilité que vous me disiez comment mettre les vecteurs et les signes

Posté par
J-P
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:04

A moins que l'expérience n'ait lieu sur une planète mystérieuse, autre que la Terre, il y a au moins une donnée fausse.

Vo = 17 m/s est incompatible avec h = 1,50 m

Corrige l'énoncé.

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:11

C'est dans de hautes montagnes et c'est obélix qui envoi le menhir

Posté par
J-P
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:20

Peu importe.

Sur Terre, Vo = 17 m/s est incompatible avec h = 1,50 m

En négligeant les frottements dans l'air (comme indiqué), Vo = 17 m/s permet de calculer h ... et ce n'est pas du tout 1,50 m que l'on trouve, mais plutôt un peu moins que 15 m.

Corrige l'énoncé.

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:22

Obélix decide de s'entrainer un peu . Pour cela, il lance le menhir vers le haut à la vitesse V0=17m/s depuis un point d'altitude Z0=1.50M. On négligera dans ce problème l'action de l'air.  

  C'est l'énonce que j'ai

Posté par
J-P
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:36

C'est tout à fait différent.

Ici Vo est l'altitude d'où est lancé le menhir alors que tu avais indiqué au début que c'était la hauteur atteinte par le menhir.
-----

4)

v(t) = Vo - |g|.t
z(t) = zo + Vo.t - |g|.t²/2
Et ceci depuis t = 0 jusqu'à la valeur t2 de t telle que z(t2) = 0
-----
6)
Altitude max lorsque v(t) = 0, soit à l'instant t1 = Vo/g
-----
7)
h max = z(t1)
h max = zo + Vo.t1 - g.t1²/2
h max = zo + Vo.Vo/g - g.Vo²/(2g²)
h max = zo + Vo²/(2g)

h max = 1,50 + 17²/(2*9,81) = 16,2 m
-----
8)
Soit t2 l'instant de l'impact au sol.
z(t2) = 0
zo + Vo.t2 - g.t2²/2 = 0
1,5 + 17t2 - 9,81/2 . t2² = 0 (avec t2 > 0)

t2 = 3,55 s
-----

Sauf distraction.  

Posté par
J-P
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:37

Dans mon message précédent, lire :

Ici zo = 1,5 m est l'altitude d'où est lancé le menhir alors que tu avais indiqué au début que 1,5 m était la hauteur atteinte par le menhir.

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:46

j'ai marqué     "et il part à une hauteur h=1.50m"


A mais tu l'as fait . J'aurais ben aimé que tu m'expliques par question. Tampis  merci quand même je vais essayé de retrouver les résultats

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 14:51

Pour la 2) tu prend le poid + la poussée d'archimède ?

Posté par
J-P
re : mécanique newton 04-04-12 à 15:13

Attention à la manière de t'exprimer :

"et il part à une hauteur h=1.50m" ne signifie pas la même chose que ""et il part d'une hauteur h=1.50m"

Dans le 1er cas, cela signifie qu'il monte jusquà 1,5 m et dans le 2ème cas qu'il est lancé depuis une hauteur de 1,5 m.

... Ce qui n'est pas du tout la même chose.
-----

Citation :
Pour la 2) tu prend le poid + la poussée d'archimède ?


Non, seulement le poids.

Pour 2 raisons :
- La poussée d'Archimède, dans ce cas, serait beaucoup plus petite que le poids et donc négligeable.
- Mais surtout : l'énoncé précise "on néglige l'action de l'air"...
Et comme la poussée d'Archimède est exercée par l'air sur le menhir ... pas question d'en tenir compte puisqu'il est écrit dans l'énoncé "on néglige l'action de l'air"....
Cette phrase oblige aussi à ne pas considérer les frottements entre l'air et le menhir.

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 16:38

d'accord merci. Si j'ai un autre souci de te tient au courant.

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 16:51

Pour la 4) tu utilise     vecteur p = m.(vecteur a)=m.(vecteur g)

Mais comment tu fais pour enlever l

Posté par
jim
re : mécanique newton 04-04-12 à 16:52

la masse?

Posté par
Lou13
re : mécanique newton 05-04-12 à 21:02

et surtout comme écrit dans le cours, la poussée d'archimède est présente seulement quand il y a chute dans un fluide!

Posté par
J-P
re : mécanique newton 06-04-12 à 09:36

Lou13,

Citation :
et surtout comme écrit dans le cours, la poussée d'archimède est présente seulement quand il y a chute dans un fluide!


Pourquoi "chute", tu penses que la poussée d'Archimède n'existe pas si le corps est immobile dans le fluide ?

Et l'air, n'est ce pas un fluide ?

Donc, la poussée d'Archimède exercée par l'air sur un corps sur Terre, ... elle existe ou non ?

Posté par
jim
re : mécanique newton 07-04-12 à 09:30

oui mais très faible

Posté par
J-P
re : mécanique newton 07-04-12 à 09:41

Citation :
oui mais très faible


Négligeable par rapport au poids dans le cas du menhir.

Mais pas pour tous les cas.
Par exemple pour un ballon gonflé à l'hélium ...


  



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