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Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale

Posté par
FEEBSTEAK
30-11-16 à 00:26

Bonjour, je voudrai qu'on m'éclaire sur cet exercice :

On lâche un objet de masse 1 kg d'un point A à une hauteur zA de 1 metre au dessus du sol (que je vais nommer B pour simplifier) avec une vitesse initiale V0= 1 m/s
(Je vais nommer Vf la vitesse finale, c'est à dire la vitesse au point B)

Question : on me demande de calculer le travail du poids entre le point A et le point B.

•Ce que j'ai fais :

J'ai pris un axe z dirigé vers le haut poiur me represanter la chute

Je sais que le travail d'une force (en utilisant l'energie cinetique) c'est W(A-B)= Ec(B)-Ec(A)
et en developpant tout ça j'ai : 1/2*m*((Vf^2)-1)

Voilà là je bloque car on me demande de calculer et non pas de donner l'expression, il me faut donc Vf dont j'ai du mal à trouver. J'ai bien essayé de trouver le travail par integration (en integrant la valeur du poids) mais il me semble ça ne marche pas quand on a une vitesse initiale mais seulement quand la vitesse initiale est nulle (comme montré ci-dessous)

•D'un autre côté je me suis interessé au cas où V0 = 0 (chute libre)
J'ai donc fait la même chose et je trouve que W(A-B)= 1/2*m*(Vf^2)

Et je sais que W(A-B) = integrale ((1 en haut; 0 en bas) de (m*g*dz)) = m*g*zA
En gros dans le cas où il n'y a pas de vitesse initiale, le travail du poids W(A-B) est toujours égal à m*g*h (ici h=zA)

Dans ce cas ce j'ai trouver que W(A-B)=9,81 et que Vf= 4,4 m/s
(Corrigez moi si c'est faux)

DONC VOILÀ ! J'ai vraiment du mal à resoudre le probleme lorsqu'on à une vitesse initiale.
La réponse est sûrement super simple mais bon, je veux juste qu'on me débloque. Ça m'arrive souvent de bloquer sur des choses super simple

Merci beaucoup et désolé pour le pavé

Posté par
quarkplus
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 07:40

bonjour,
Vous avez oublié que vous avez étudié le MRUA...
Dans le cas 1 , avec v(0) , à chaque vitesse calculée en chute libre s'ajoute simplement v(0) .  Donc, v(f)  = 5.43 m/s .
Dans le cas 2 , les raisonnements sont corrects , il manque l'unité ( important !!! ) au travail de 9.81 (?) .

Posté par
FEEBSTEAK
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 08:05

Ce que je sais du MRUA c'est les primitives :
a(t)=a
v(t)=at+v0
et x(t)=at^2+v0t+x0

Mais là encore pour calculer vf j'ai besoin de connaitre le temps en B :/
Je comprends pas comment vous avez fait pour trouver 5.43 m.s-1

Et pour l'unité c'est en Joules bien sûr !

En tout cas merci pour votre réponse

Posté par
FEEBSTEAK
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 08:08

Oups, petite erreure :

x(t)=1/2*at^2+v0t+x0

Voilà

Posté par
quarkplus
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 08:18

Je répète : dans une chute libre avec v(0) , à chaque vitesse calculée de la chute libre , s'ajoute la vitesse initiale ;
h = 1m  , v = 4.43 m/s   en chute libre , v = 4.43 +1  = 5.43 m/s ,votre exercice ,

Si h = 10 m , v = 14 m/s en chute libre  (ou 15 m/s si il y avait à l'origine une vitesse initiale de 1 m/s comme votre exercice ).

Posté par
FEEBSTEAK
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 08:33

Ah d'accord trés bien merci !

Alors si je comprends bien, pour tout objet en MRUA avec une vitesse initiale, sa vitesse finale (ou sa vitesse en tout autre point ) sera toujours égale à la vitesse finale (ou sa vitesse en tout autre point ) du cas sans vitesse initiale + la vitesse initiale ?

Oui ça peut paraître compliqué ce que je dis là, en plus c'est le matin alors ...

Posté par
picard
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 17:49

Bonjour.

Plutôt que de retenir ce truc indigeste (je parle de votre dernier post), il vaudrait mieux mémoriser...

     -d'une part, l'expression du travail du poids d'un corps de masse mdans un champ de pesanteur uniforme g : W(\vec{P})_{i \rightarrow f}} = m g (z_i - z_f)      z_i et z_f étant les altitudes initiales et finales repérées sur un axe vertical orienté positivement vers le haut.

     -d'autre part, l'expression du théorème de l'énergie cinétique  : \Delta E_c = \Sigma W(\vec{F_{ext}})_{i \rightarrow f}     avec     \Delta E_c = E_{c f} - E_{c i}

Au revoir.

Posté par
picard
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 30-11-16 à 17:52

J'ai oublié de préciser que ces deux relations sont valables pour tout type de mouvement, rectiligne, curviligne uniforme, accéléré, etc...

Posté par
bgr34
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 01-12-16 à 17:37

bonjour vous pouvez me faire un dm a rendre pour demain svp en sciences physique je n'arrive pas

Posté par
bgr34
re : Travail du poids lors d'une chute AVEC vitesse initiale 01-12-16 à 17:38

niveau 2nde c'est sur l ecographie la radiographie et la fibroscopie



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