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SOS c est pour demain.Chute libre avec vitesse initiale vertical

Posté par tulipe974 (invité) 31-01-05 à 16:03

Bobjour a tous j'aurais besion d'un coup main pour cette exercice que je n'arrive pas a faire.

Le centre d'inertie G d'un solide est initialement à l'altitude z0 et on le lance en lui communiquant une vitesse verticale vers le haut v0.La chutee est libre.
1)A partir du travail du poids , donner la relation exprimant la vitesse v en G en fonction de son altitude z.
2)Si l'on néglige les forces de frottement de l'air,avec quelle vitesse doit-on lancer une bille en acier vers le haut,depuis l'altitude z0=0, pour que G atteigne une altitude maximale de 10.0m?de 100m?

MERCI de d'avance de votre aide.

Posté par
Revelli
re : SOS c est pour demain.Chute libre avec vitesse initiale ver 31-01-05 à 19:54

Bonsoir,

Un solide lancé à la verticale monte jusqu'à ce que sa vitesse devienne nulle .

Le gain d'énergie potentielle de son poids est compensée par la perte d'énergie cinétique.

1) On a donc 1/2mvi2 -1/2mv02= -mg(zi-z0)

Soit vi=(v02-2g(zi-z0))

2) Donc, arrivé au point de hauteur zf avant de rechuter, la vitesse du solide est vf=0

càd v02=2g(zf-z0)

Soit encore v0=(2g(zf-z0))

Cas 1 :  vf =0 pour zf[sub]1[/sub]=10m avec z0=0m d'où v0[sub]1[/sub]

Cas 2 : vf =0 pour zf[sub]2[/sub]=100m avec z0=0m d'où v0[sub]2[/sub]

Je te laisse faire les calculs

A bientôt

Posté par
Scientifique
De l'aide pour l'énergie cinétique ! 28-03-11 à 18:45

Bonjour, je suis en 1èreS et je dois également faire cet exercice. Ce n'est pas à rendre mais j'aimerais comprendre (parce que là c'est mal parti ^^') pour ne pas me planter à mon contrôle. J'ai lu la réponde de "Revelli" mais ça ne m'aide pas vraiment .. Pourrais-je avoir des explications un peu plus détaillées ? Merci !

Posté par
Revelli
re : SOS c est pour demain.Chute libre avec vitesse initiale ver 28-03-11 à 22:01

Bonsoir,

Chute libre => pas de force de frottement à prendre en compte => la seule force en jeu est le poids qui est vertical et dirigé vers le sol.

Le travail du poids est alors entre 2 positions sur la verticale égal au poids multiplié par la différence de hauteur z-z0
Ce travail est positif si le mouvement est dans la direction du poids (donc vers le bas) et négatif dans le cas opposé

Pendant le mouvement, il y a conservation de l'énergie mécanique totale à chaque instant, si bien que la variation d'énergie cinétique entre 2 instants est l'opposée de la variation d'énergie potentielle càd du travail du poids

Donc 1/2mv2-1/2mv02=-mg(z-z0)

Soit v2=v02-2g(z-z0)

Puisque v0 est initialement vers le haut, l'objet va monter à une hauteur z jusqu'au moment où la vitesse v va devenir nulle

A partir de cet instant l'objet ve retomber en ayant une vitesse orientée vers le bas qui reprendra sa valeur v0 en repassant à la hauteur z0 et qui croitra jusqu'au moment où l'objet touchera le sol.

Pour la question 2, z0 vaut 0 et la hauteur z pour laquelle v devient nulle est respectivement 10 m et 100 m: ainsi on peut calculer v0

En effet on aura d'après la formule ci-dessus: v02=2gz

Est-ce plus clair? A toi d'appliquer pour les résultats numériques.



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