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probleme de bille en chute libre

Posté par
xanna
24-04-08 à 12:56

bonjour, voila j'ai un petit soucis avec mon exercice de physique je coince, merci de m'aider.

voilà l'énoncé

une bille de masse m=120g est lancé verticalement vers le haut depui les parapet d'un pont avec une vitesse initiale V1= 25.0m.s-1.
Elle peut poursuivre son mouvement de chute en dessous du pont.On prendra la position de lancement de la pieere comme origine de l'axe vertical ascendant z'Oz. On appelle Vz la coordonnée du vecteur vitesse de la pierre sur l'axe z'Oz.

1.Donner l'expression littérale Vz² du carrée de la vitesse de la bille en fonction de son altitude z.

alors pour cette question j'ai fai le bilan des forces qui s'exercent sur la billes et j'en ai conclu que seul le poids travaillait car elle a une forme aerodynamique et donc les forces de frottements de l'air, donc la poussée d'archimède est negligeable.
Donc comme seul le poid travail d'apres le théorème de conservation de l'énergie mécanique: la variation de l'energie potentielle de pesanteur est egale a la variation de l'énergie cinétique au signe près:
d'où : 1/2mVz²= mgz
et donc on a : Vz² = 2gz

est ce que c'est correct?

2. calculer l'altitude maximale zm atteinte par la pierre.
et là je coince je ne sais pas vraiment comment m'y prendre, j'ai pensé a calculer mon Vz² mai il me manques le z donc je ne sais pas

pourriez vous m'aidez s'il vous plait merci

Posté par
Skops
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 13:07

Bonjour,

A l'altitude maximale, l'énergie cinétique est nulle donc l'énergie potentielle est égale à l'énergie mécanique

Skops

Posté par
xanna
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 16:55

heuuu d'accord ça je comprend bien mais donc l'expression sa donnerai :

zm = 1 / mg  ?????? heuuu c'est ça ou pas?

Posté par
xanna
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 17:02

ou nan attend
heuuu si on prend avec Vz² en faite sa fait, si on apelle donc zm la hauteur maximale on a donc:
   mgzm= 1/2 mVz²
  
  ce qui donne : zm = 2Vz²gh

non?:?:?:?:?

Posté par
J-P
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 17:15

1)
(1/2)m.Vo² - mgz = (1/2)m.vz²

Vo² - 2gz = vz²

----

2)
altitude max lorsque vz = 0

--> vo² - 2g * zmax = 0
vo² = 2g * zmax
zmax = vo²/(2g)
-----
Sauf distraction.  

Posté par
xanna
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 17:33

aaaahaaaaaaa okk c'est tout de suite clair mais je dois avouer que j'ai mis un peu de temps a comprendre les formules mais ça roule merci beaucoup
je reviens dans pas lontemps

Posté par
xanna
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 17:54

voila voila j'ai une autre question:

4) Pour toute valeur de z comprise entre 0 et zm, quelle sont les deux valeurs possibles de Vz? A quelles situations correspondent- elles? Quelles sont les valeurs possibles de Vz pour z = 0 ?

Donc ici pour zmax je trouve 31.8555 m environ
donc ici j'ai di q'une des valeurs possible serait la valeur zmax , c'est a dire le moment ou l'energie potentielle de pesanteur est egale a l'energie mecanique , donc quand Vz = 0 donc a ce moment la bille est en "equilibre" dans l'air.Ensuite pour la segonde je pensait prendre pour z= 0, le problemec'est que je ne sais pas vraiement a quoi ça corresponda pars ke ma bile est sur le sol et de plus cette valeur de z est suggérée dans la derniere partie de la question donc que faire?
:?:?:?

Posté par
J-P
re : probleme de bille en chute libre 24-04-08 à 18:06

4)

Vo² - 2gz = vz²

vz = Racine carrée(Vo² - 2gz)    (Lorsque la bille monte)
ou bien
vz = - Racine carrée(Vo² - 2gz)    (Lorsque la bille descent)

Pour z = 0, on a:
Soit vz = vo (au début du lancer vers le haut)
Soit vz = -vo (quand la bille repasse en descendant au niveau d'où elle a été lancée).
-----

Citation :
Ensuite pour la segonde je pensait prendre pour z= 0, le problemec'est que je ne sais pas vraiement a quoi ça corresponda pars ke ma bile est sur le sol


Relis mieux l'énoncé, z = 0 correspond au niveau auquel la bille a tété lancée et pas au niveau du sol.

En effet l'énoncé dit :

Citation :
On prendra la position de lancement de la pieere comme origine de l'axe vertical ascendant z'Oz

-----
Sauf distraction.  

Posté par
xanna
re : probleme de bille en chute libre 30-04-08 à 12:55

merci beaucoup de m'avoir aidé :):):):):):)



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