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Niveau seconde
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Travail,Puissance,Energie

Posté par
Veronica
19-08-07 à 17:44

Bonjour!
Voilà j'ai de nouveau un exercice que je n'arrive pas à resoudre...Peut-etre que vous pouvez m'aider...
L'énoncé :
Etudie la variation de l'energie mécanique d'une bille  qui tombe en chute libre d'un point A vers le sol (en passant bien sûr par B).Vérifie tes résultats en remplacants A par 70 m et B par 50m.

Je ne sais meme pas par où commencer je connais la formule pour l'energie mécanique Em=Ep+Ek
Mais je ne comprends pas coment je dois calculer la variation de l'energie mécanique d'une bille qui tombe en chute libre d'un point A par le B,que en utilisant cette formule
Merci d'avance!

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 17:48

Bonjour,

Quand la bille est immobile au point A, avant de commencer sa chute :
. quelle est son énergie cinétique ?
. quelle est son énergie potentielle (dans le système qu'elle forme avec la Terre) ?
et donc
. quelle est son énergie mécanique en A

Mêmes questions à son passage au point B

Posté par
Skops
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 17:49

Bonjour,

Il y a une variation ?

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 17:50

Bonjour Skops

Posté par
Skops
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 17:52

Bonjour Coll

Skops

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 17:56

Bonjour Coll,Skops...
Donc si j'ai bien compris lorsque la bille est immobile la vitesse V=0
d'où Ek=mv²/2 est égale aussi à 0 c'est juste?
Et donc Em=m.g.h
Mais pour l' Ep j'ai pas très bien compris...
. quelle est son énergie potentielle (dans le système qu'elle forme avec la Terre) ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:02

Oui, c'est bon !
En A son énergie cinétique Ek est nulle
En A l'énergie potentielle du système bille-Terre est Ep = m.g.hA

Donc en A l'énergie mécanique est Em = Ek + Ep = m.g.hA

Suppose maintenant que la distance entre A et B est h

Puisqu'entre A et B il y a chute libre tu connais la loi du mouvement entre ces points distants de h

Quelle est l'énergie potentielle en B ?
Quelle est donc la variation d'énergie potentielle entre A et B ?
Quelle est la vitesse en B ?
Quelle est la variation d'énergie cinétique entre A et B ?

Y a-t-il variation de l'énergie mécanique ? (Question posée par Skops ?)

Posté par
Skops
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:04

C'est bon, je vois où l'exo veut en venir

Skops

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:19

Bein puisque la distance entre A et B est delta h alors,
En B l'Ep = m.g.(delta h) ===> Ep=m.g.(h1-h2) N'est-ce pas...
Ensuite pour la variation d'Ep entre A et B : il y a une variation,je dirais puisque la hauteur ne sera pas la meme...
Et la vitesse je sais que dans la Chute libre v= racine 2.g.h (sorry je ne sais pas comment montrer la racine )
Mais après cela je ne vois pas ce que je dois faire ....

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:26

Très bien... tu es presque au bout de tes peines !

En B l'énergie potentielle est m.g.hB
et donc la variation d'énergie potentielle entre A et B est
Ep = m.g.hB - m.g.hA = m.g.(hB - hA) = -m.g.h

Je compte h positivement ; l'énergie potentielle du système bille-Terre a diminué

Oui, après avoir parcouru une distance h en chute libre sans vitesse initiale, la vitesse est devenue
3$ v_B\ =\ \sqr{2.g.\Delta h}

Que vaut donc l'énergie cinétique en B ?

Puis...
Quelle est la variation d'énergie cinétique ?
Quelle est la variation d'énergie mécanique ?

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:34

Okay voilà ce que j'ai compris,
Si VB= racine 2.g.delta h
Et Ek=mv²/2 alors je remplace V=2.g.delta h dans Ek=mv²/2
ce qui va nous donner :
Ek en B = m. racine 2.g.delta h / 2
Et là je suis,de nouveau,blockée...
Comment je dois démontre la variation Ek...

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:39

Tu as la valeur de vB. Il me semble que tu as oublié d'élever au carré... vB2 = ...
et donc EcB = ...
rappel EcA = 0
Donc
Ec = EcB - EcA = EcB

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:47

Oui,c'est vrai j'avais oublié,
Donc,  Ek B = m.2.g.h /2 et est-ce que je simplifie le 2 car si oui voilà ce que je trouve :
Ek B=m.g.h
et Ek A=0
Donc delta Ek= m.g.h - 0 =m.g.h
C'est cela...?

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:49



Tu comprends pourquoi je préférais que tu le trouves toi-même...

Variation d'énergie potentielle -m.g.h
Variation d'énergie cinétique +m.g.h

Variation d'énergie mécanique ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:53

Pour rester cohérent avec les notations utilisées précédemment j'aurais dû écrire :

Variation d'énergie potentielle -m.g.h
Variation d'énergie cinétique +m.g.h

Variation d'énergie mécanique ?

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 18:57


Et donc comme on sait que Em=Ep+Ek alors
Em= -m.g.delta h + m.g.h
Em= -m.g. ( hB-hA) + m.g.h
Et là je devrais faire quoi en effet...je suis désolée je sais que l'exercice est long (quand on le fait avec moi haha)

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:06

Oh, c'est dommage...

Variation d'énergie mécanique Em = EmB - EmA
Em = (EkB + EpB) - (EkA + EpA)
Em = (EkB - EkA) + (EpB - EpA)
Em = Ek + Ep
Em = m.g.h - m.g.h
Em = 0

Il n'y a pas de variation de l'énergie mécanique ; tout accroissement de l'énergie cinétique se fait par une diminution de l'énergie potentielle.
Il n'y a ni création ni disparition d'énergie. Pour un système fermé (ici le système bille -Terre) l'énergie se conserve, en changeant de forme éventuellement, ce qui est le cas ici.

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:07

Ah mais non,c'est pas cela la variation d'Em = 0
C'est parce que moi je me suis trompé et j'ai pris Ep=m.g. delta h
Donc Em=0 c'est juste....

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:07



Je suis content que tu aies trouvé avant de lire ma réponse !

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:09

Lol moi aussi...Merci beacoup Coll vous m'avez vraiment beacoup aidé et je vous assure que vous si vous n'etes pas un professeur vous devriez l'etre...
Merci encore!

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:13

Reste à faire l'application numérique...

altitude de A : 70 mètres
altitude de B : 50 mètres
h = ...
Energie mécanique en A (énergie potentielle en A et énergie cinétique en A) ?
Energie mécanique en B (énergie potentielle en B et énergie cinétique en B) ?

Conclusion ? (la même bien sûr...)

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:15

Bein sans meme le calculer Em=0 n'est-ce-pas....

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:17

Tout à fait d'accord.

Mais il me semble que l'exercice te demande quand même de faire les calculs qui te conduiront à conclure que la variation d'énergie mécanique est nulle.

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:28

Okay,voyons...
delta Ep= m.g.(hB - hA)
Ep=m.g.(50-70)
Ep=m.g. -20 ==> Ep= -20.m.g

Ensuite delta Ek=m.g.(hA-hB)
Ek=m.g.(70-50) ===> Ek= m.g.20

Finalement Em= -20.m.g + m.g.20 =0
C'est juste...là je ne suis pas trop sure...

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:28

Si c'est comme ca que je dois proceder...

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:30



Puisque tu n'as pas la valeur de la masse de la bille, tu ne peux pas aller plus loin que ce que tu as fait. C'est très bien !

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:32

Vos eleves sont très chanceux d'avoir un professeur comme vous.
Merci énormement Coll!

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:35

Merci (mais je ne suis pas professeur...) !
Je t'en prie et à une prochaine fois !

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 19-08-07 à 19:38

De rien,bein alors vous devriez l'etre et ensuite venir dans mon école pour nous enseigner et là je ne serais plus mauvaise en Physique hehe c'est la premiere fois que j'arrive à resoudre un exercice...
Merci et à la prochaine
*Veronica*

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 20-08-07 à 08:31

En regardant (ces jours-ci, car cela va changer dans quelque temps) cette page [lien] tu trouveras un grand nombre de problèmes postés par kiki02 et par vanja.

Si je ne me trompe pas, elles ont, comme toi, un examen à passer la semaine prochaine, sur le même programme. En refaisant leurs problèmes (qui sont entièrement corrigés) tu pourras sans doute trouver de l'aide. Merci l' !

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 20-08-07 à 09:51

Merci !

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail,Puissance,Energie 20-08-07 à 10:00

Bon courage ! Bon travail !

Mais n'hésite pas à venir poser des questions s'il y a quelque chose que tu ne comprends pas. Pour un problème déjà résolu, pose tes questions à la suite de ce problème ; quelqu'un répondra. Pour un nouveau problème, crée un nouveau topic.

Posté par
Veronica
re : Travail,Puissance,Energie 20-08-07 à 10:09

Merci et je suis justement entrain de l'ecrire...C'est un exercice déjà résolu mais je en sais pas si mes solutions son correctes...:/



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