Bonsoir , quand on lance un objet vers le haut , et qu'on connait uniquement sa vitesse et sa direction , et en supposant qu'il n'y a pas de frottements , ya moyen de déterminer l'altitude à laquelle il va arrêter de monter?
L'objet n'est soumis qu'a une seule accélération qui est g, sa masse ne rentre pas en compte.
Démonstration: d'après la seconde loi de Newton : comme la seule force qui s'applique au solide est sa masse on a
soit
si on projette suivant un axe z vertical (orienté vers le haut) on a
az(t)=-g
donc en intégrant en fonction du temps:
Vz(t)=-gt+Voz (où Voz est la composante verticale de la vitesse initiale)
et ainsi
z(t)=gt²+Vozt
Au moment T ou l'objet atteint l'altitude à laquelle il va arrêter de monter on a V(T)=0
donc T=
donc
z(T)=
et avec le théorème de l'énergie cinétique ce n'est pas possible?
Une erreur inadmissible s'est introduite dans mon explication :
Je reprend : ....comme la seule force qui s'applique au solide est son poids on a:....
Si on considère z=0 au moment ou l'objet est lancé on a par conservation de l'énergie mécanique:
(où z est l'altitude à laquel la vitesse s'annule)
d'où
A noter que pour ce cas j'ai pris une vitesse de direction vertical, mais dans d'autre cas ça marche également. Il faut juste tenir compte de la composante horizontale dans le calcul de l'énergie mécanique et on arrive au même résultat car cette composante s'annule lorsque l'on fait la conservation de l'énergie mécanique.
ouais mais là j'ai un petit soucis alors , imagine un objet à 40mètre de hauteur qui fonce à 10m/s parallèlement au sol , tout à coup on le laisse uniquement se soumettre au travail de la pesanteur , comment tu calcules sa vitesse en bas avec le théorème de l'énergie cinétique , moi j'ai trouvé 25m/s
d'ailleurs étrange car avec ta méthode : m g h = 1/2 * m * v² , pour un solide situé à 40m de hauteur avec une vitesse initiale de 10m/s , je trouve une vitesse au sol de 28m/s , et avec le théorème de l'énergie cinétique :
Ecf - Eci = W(P)
je trouve 29.7m/s
non tu ne peux pas appliquer la conservation de l'énergie mécanique de cette manière.
Je reconnais que la façon dont j'ai expliqué est un peu simpliste et ne prend pas en compte de composante horizontale, mais sinon c'est pareil.
Dans ton exemple on a:
Emi=Emf
Application numérique:
on retrouve bien le même résultat.
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