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Niveau troisième
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Physique : exercice de mécanique - énergie

Posté par
LilZeze
31-03-20 à 14:42

Bonjour !
Je souhaiterais qu?on m?aide à faire cette exercice de physique car je ne comprend pas trop ce chapitre ( vu brièvement à cause du confinement ) ma grande difficulté son les donnés chiffrée et unités et formules !
Toute aide me serais favorable !
Voici l?exercice

En aéronautique, on donne pour nom « mur du son » à la vitesse que doit dépasser un objet en déplacement rectiligne (ligne droite) pour aller plus vite que la vitesse à laquelle se déplace le son. Cette valeur est très importante pour l?industrie des avions, civils ou militaires, car le dépassement de cette vitesse entraîne des conséquences sur la structure de ces appareils, pouvant entraîner leur destruction.
Dans l?atmosphère terrestre, la vitesse du son est de 300 m/s, à comparer à celle de la lumière qui est, par contre, de 300000 km/s.
On souhaite, par cet exercice, chercher à partir de quelle altitude minimum devrait être lâché en chute libre un objet d?une masse m=50 kg de manière à ce qu?il atteigne la vitesse du son avant son impact avec le sol, en ignorant les frottements de l?air.

1) Donner la vitesse du son en km/h.

2) Calculer, en Joules, l?énergie cinétique que doit atteindre l?objet décrit ci-dessus lorsque sa vitesse est égale à celle de la vitesse du son.

On considère que l?énergie de position est égale à 0 au niveau du sol.
3) Rappeler la formule de l?énergie de position Ep avec ses unités, ainsi que la valeur approximative de l?intensité de la pesanteur g sur Terre.

4) Quelle est la formule reliant l?énergie mécanique Em, l?énergie cinétique Ec et l?énergie de position Ep ? Rappeler la propriété que possède l?énergie mécanique d?un objet en chute libre.

5) En utilisant les réponses précédentes, calculer la valeur de l?altitude h à partir de laquelle l?objet doit être lâché pour atteindre la vitesse du son avant d?arriver au sol.


Merci énormément !
Je vous souhaite une agréable journée et un bon confinement

***Titre changé => prière de donner un titre plus détaillé la prochaine fois***

Posté par
Oksaloup
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 31-03-20 à 16:59

Bonjour LilZeze , où en es-tu dans ton devoir que je puisse t'aider de façon constructive

Posté par
LilZeze
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:14

Bonjour
Merci oui pour la première question j'ai écris que la vitesse du son en km/h est de 1234,8 km/h mais je n'arrive pas à faire la question 2

Posté par
LilZeze
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:24

Pour la question 2 j'ai trouvée
EC: 0,5 x m x v2 ( vitesse au carré m/s )
EC :0,5 x 50 x 90000 (300 au carré )
EC : 225000 J
est ce correct ?

Posté par
Oksaloup
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:38

Pour la première question c'est ok !
Mais lors du calcul de l'énergie cinétique il faut que la masse soit en kg

Posté par
Oksaloup
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:39

Ah excuse moi j'avais mal lu ton message, c'est fait ahah

Posté par
Oksaloup
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:40

L'exercice n°2 est donc correct

Posté par
LilZeze
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:43

Merci oui j'ai oublié de mettre le kg mais le 50 est en kilogrammes
euh pour la question 3) j'ai trouvé que la formule de position est de m x g x h ( avec m en kg , g en Newton et h en m ( altitude)
Et que l'intensité de la pesanteur sur terre g est égal à 9,81 N/kg
Question 4) La formule reliant l'énergie mécanique , cinétique et de position est : Em = Ep +Ec
La propriété est que l'énergie mécanique Em est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie de position.
Voilà dite moi si c'est correct s'il vous plaît
Mais il me manque la question 5 que je bloque vraiment dessus.
Merci pour tout

Posté par
Oksaloup
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:51

Alors pour l'exercice 3, g n'est pas exprimé en Newton mais en Newton par kilogramme (N.kg-1) sinon c'est bon
Pour la 4 c'est correct

Je réfléchi à l'exercice 5 et j'arrive

Posté par
LilZeze
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 01-04-20 à 12:59

Merci beaucouppp pour ce temps accordé !

Posté par
LilZeze
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 02-04-20 à 13:44

Pouvez vous m'aidez svp pour la question 5 ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 02-04-20 à 14:18

bonjour,

Citation :
1) la vitesse du son en km/h est de 1234,8 km/h

es-tu sûr ?

Citation :
Question 2) j'ai trouvé EC = 225000 J
OK

Citation :
Question 3) j'ai trouvé que la formule de l'énergie de position est : Epp = m x g x h ( avec m en kg , g en N/kg et h en m ( altitude) et que Epp est exprimée en Joule
Et que l'intensité de la pesanteur sur terre g est égal à 9,81 N/kg à Paris


OK.

Citation :
Question 4) La formule reliant l'énergie mécanique , cinétique et de position est : Em = Ep +Ec

OK

mais quelle est la propriété de cette énergie mécanique lors d'une chute libre?

Posté par
LilZeze
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 02-04-20 à 15:14

Bonjour merci
1) euh je suis sur 4) Lorsqu'un corps est en chute libre, sa hauteur diminue, donc son énergie de position diminue aussi ; mais étant donnée que l'énergie mécanique reste constante, l'énergie cinétique augmente.
Merci pour votre réponse

Posté par
krinn Correcteur
re : Physique : exercice de mécanique - énergie 02-04-20 à 16:28

4)

Citation :
... étant donnée que l'énergie mécanique reste constante


c'est cela qu'on te demande: l'énergie mécanique se conserve lors d'une chute libre

Citation :
1) Dans l'atmosphère terrestre, la vitesse du son est de 300 m/s


combien font 300 m/s en km/h ?



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