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Physique :Etude d'énergies cinétique,potentielle et mécanique
bonjour,j'aurai besoin d'aide pour l'exercice de physique suivant donc si vous avez des idées elles sont toutes les bienvenues ...
Aprés avoir réparé une toiture à l'aide d'une corde et d'une poulie, un homme Jules, descends les tuiles cassées. On choisira le sol comme origine de l'énergie potentielle.Les frottements dans l'air et de la corde sur la poulie seront négligés.
-Masse de la caisse Mc=2kg
-Masse de Jules Mj=70kg
-Masse des tuiles Mt=80kg
-hauteur du toit h=10m
-Constante gravitationnelle g=9.8N/kg
1.Dans un premier temps il monte une caisse vide.La charge, partant du repos, atteint la vitesse de 0.6m/s aprés un parcours de 10m.Dans le référentiel terrestre calculer alors, pour le système {Terre-Caisse}(l'homme est extérieur):
a)la variation d'énergie cinétique.
b)la variation d'énergie potentielle.
c)la variation d'énergie mécanique.
2.Aprés avoir monté la caisse jusqu'au toit et fixé la corde solidement, l'homme grimpe sur la toiture et remplis la caisse de tuiles.
a)Quelle est l'énergie potentielle du système{Terre-caisse pleine}?
b)Jules descends alors au sol et reste immobile.Quelle est l'énergie mécanique du système{Terre-caisse pleine-Jules}?
c)Jules libère la corde et reste désespérement accroché à celle-ci pour retenir la charge et n'ose plus la lâcher de peur de se faire mal en tombant.Il monte ainsi jusqu'au toit, tandis que la charge va toucher le sol.A l'instant avant de toucher le sol, quelle est l'énergie mécanique du système{Terre-Caisse pleine-Jules}?
d)Quelle est l'énergie potentielle de système{Terre caisse pleine-Jules}?
e)Quelle est l'énergie cinétique du système'caisse pleine-jules}?
f)En déduire la vitesse de Jules et ainsi que celle de la caisse.
3.Jules arrive à hauteur du toit et la caisse au sol, qui sous le choc perd toutes ses tuiles.Jules reste agrippé à la corde avec désespoir, et tout en redescendant rencontre la caisse qui remonte.En utilisant la méthode précédente, calculer avec quelle vitesse Jules rencontre la caisse.
4.Etourdi par le choc de la rencontre avec la caisse,Jules lâche la corde ,sa vitesse pouvant être considerée comme nulle.La caisse liberée chute alors.
a)Calculer l'énergie liberée aucours du choc.
b)Quelle est sa vitesse ainsi que celle de jules lorsqu'ils percutent le sol?
c)Quelle est leur énergie cinétique?Que devient cette énergie aprés le choc, la caisse et Jules ne rebondissant pas?
Si vous avez des idées n'hésitez pas ....merci
ou en est tu pour le moment ?
quelles questions as tu réussies ? ou au moins essayée ?
si j'ai reussi jusqu'à la question 2.b)(mais je suis pa sure que ca soit juste) et à la c) je bloque je comprends pas...
Ecris ta réponse pour la 2b
Est ce que tu te souviens des formules pour les différentes énergies ?
D'abord à la question 1.a) j'ai trouvé Ec=0.36joules
1.b)Ep=196 joules
1.c)Em=196.36 joules
2.a)Ep=8.04*10[/sup]3 joules
2.b)Em=14.9*10[sup]3 joules
2.c)Em=14.9*10[sup][/sup]3 +explications(Em constante)
Et à partir de là j'arrive pas à calculer l'énergie potentielle du système.Je ne suis pas sur que mes réponses soient justes enfin si vous trouver mieu....merci de me répondre.
ok pour les 4 1ères (attention dans le 1 tu calcules des variations d'énergie qui se notent 
E)
tu peux détailler le calcul de la 2b, je ne vois pas comment tu trouves ca
alors pour le calcul du 2.b)j'ai fait : Em=Ep+Ec
Em=Ep car il n'y a pas de vitesse car Jules et la caisse sont immobiles donc Ec=0
Em=Ep=mgh=(2+80+70)*9.8*10=14.9*10[sup][/sup]3
jules est au sol donc son Ep est nulle il faut juste compter la caisse et les tuiles (comme au a)
2c Ok
2d c'est l'inverse du 2b : jules est en haut (10m) et la caisse et les tuiles en bas (0m)
Alors pour la 2b)j'ai trouvé 8.04*10[/sup]3 joules
2c)Pareil avc Em constante + explications
2d)donc Ep de la caisse est nulle il reste celle de Jules
Ep=mgh=70*9.8*10=6.9*10[sup]3 joules
2e)Em=Ec+Ep donc Ec=Em-Ep=8.04*10[/sup]3-6.9*10[sup]3
=1.1*10[sup][/sup]3 joules
2f)Pr la vitesse de jules j'ai trouvé V=5.6m/s
de la caisse j'ai trouvé v=5.1m/s
je ne suis pas sure que cela soit juste.
2f) ils ont la même vitesse vu qu'il sont relié par le fil qui est toujours tendu donc non pour cette question
les autres ok
Ensuite pour la question 3 j'ai trouvé v=2.1m/s Es-ce juste ??
Pour la question 4 je ne comprends pas. Il faut calculer l'énergie cinétique ?potentielle?ou mécanique ?
merci déjà a Anouck7....si vous pouvez m'aider je vous remercie d'avance.
3) je ne trouve pas 2,1m/s. tu peux détailler ton calcul ?
4a) le choc entre la caisse et jules les arrête donc l'énergie libérée correspond à la variation d'énergie cinétique (l'énergie potentielle ne variant pas)
4b) chute libre sans vitesse initiale
3)Em=Ep+Ec Au départ ils sont immobiles Ec=0 et Ep de la caisse pleine=0
Alors Em=Ep=mgh=(70+2)*9.8*10=7.06*10[/sup]3 joules
Epcaisse=0 car h=0
Ep=mgh=70*9.8*10=6.9*10[sup]3joules
Ec=Em-Ep=7.06*10[/sup]3-6.9*10[sup]3=160 joules
Ec=1/2mv² v=
(Ec/((1/2)*70+2))=2.1m/s
ouvez vous m'aider pouver vous m'aider pour un dm de maths mon speudo est astiendu62160 a toute de suite j'espère merci
au départ seul jules à une Ep donc il faut prendre une masse de 70kg et il se situe à 20m
puis jules et la caisse vide sont à 10m avec la même vitesse pour tout les 2
ce sont les calculs d'Ep qui ne sont pas corrects
14m/s non ??Es-ce que l'energie liberée au cours du choc est de 98 Joules ??
Es-ce que pour la 4b) Jules et la caisse ont la même vitesse ??
j'ai dit une bêtise, jules est à 10 m du sol par contre quand il rencontre la caisse, ils sont tous les 2 à 5 m du sol.
le choc entre la caisse et jules les arrête donc l'énergie libérée correspond à l'énergie cinétique qu'ils avaient
je trouve la même chose ! 
J'ai rendu mon DM le 12/03 donc j'espère avoir compris pour avoir une note correcte.
Je remercie Anouck7 de m'avoir aidé et j'essairai de mettre la correction une fois que je l'aurai.+++
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