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Théorème de l'energie cinétique

Posté par
KAMI
27-10-13 à 17:24

Bonsoir excusez moi j'aimerais avoir de l'aide par rapport à cet exercice.
Un projectile de masse m=6g est animé d'un mouvement rectiligne uniforme.Lancé avec une vitesse v=200m/s,il pénètre et s'immobilise dans un sacde sable.En supposant que le mouvement se fait sur un plan horizontal,sans frottement:
1-Calculer l'énergie cinétique du projectile avant le choc
2-Montrer qu'après reception du projectile,le système(sac de sable,projectile) de masse M=60 kg est animé d'un mouvement dont on précisera les caractéristiques
3-Calculer la nouvelle énergie cinétique E'c du système.Conclure

j'ai trouvé que l'energie cinétique du projectile avant le choc était/
Ec= 1/2mvcarré=0,5x0,006x(200)carré=120J
c'est la 2ème question qui me pose problème
merci

Posté par
J-P
re : Théorème de l'energie cinétique 27-10-13 à 17:43

2)

Conservation de la quantité de mouvement de l'ensemble projectile-sac.

m.vecteur(v) = (m+M).vecteur(v')  (v' est la vitesse de l'ensemble projectile-sac juste après l'impact du projectile dans le sac)

vecteur(v') = m/(m+M).vecteur(v)

vecteur(v') = 0,006/(0,006+200).vecteur(v)

vecteur(v') = (0,006/200,006).vecteur(v)

|v'| = (0,006/200,006).|v|
  
|v'| = (0,006/200,006) * 200 = 0,006 m/s

Juste après reception du projectile, le système(sac de sable, projectile) est animé d'une vitesse de 0,006 m/s (arrondi) dans la même direction er même sens que le vecteur vitesse du projectile avant impact.
-----
3)

E'c = (1/2).(m1+m2).|v'|²

E'c = (1/2) * 200,006 * [(0,006/200,006) * 200]² = 0,0036 J

Une grande partie de l'énergie cinétique de l'ensemble projectile-sac a été dissipée suite à l'impact.

On a à faire ici à un choc dit "mou".
-----
Sauf distraction.  

Posté par
KAMI
Théorème de l'energie cinétique 27-10-13 à 18:12

Merci beaucoup mais je crois que tu as fait une petite erreur
M=masse du projectile+masse du sac de sable et m=masse du projectile.donc:
m.vecteur(v)= [m +(M-m)].vecteur(v')

Posté par
J-P
re : Théorème de l'energie cinétique 28-10-13 à 08:55

Oui, en lisant l'énoncé en diagonale, j'avais lu que M était la masse du sac.

Avec M la masse de l'ensemble sac-projectile, on a :

...
|v'| = (0,006/200) * 200 = 0,006 m/s
...

Et E'c = (1/2).M.|v'|²

E'c = (1/2) * 200 * 0,006² = 0,0036 J



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