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Vitesse de libération

Posté par
Cooks
06-09-19 à 12:56

Bonjour,
On suppose que la valeur de g est constante. Un corps ponctuel (C), de masse m, est lancé verticalement vers le haut avec une vitesse \vec{v}_1
à l'altitude z1 au-dessus du sol et arrive à l'altitude z2avec une vitesse\vec{v}_2(z2>z1)
a) écrire la relation liant les vitesses v1 et v2
b)expression de l'altitude maximale zm attente par (C) lancé verticalement vers le haut avec une vitesse v0 à l'altitude z0=0
2)En réalité , l'accélération de la pesanteur varie en fonction de sa valeur g0 au niveau du sol et de l'altitude z, suivant la loi
g=g_0\frac{R²}{(R+z)²}
(R rayon de la Terre et z=0 au niveau du sol)
Le corps (C) est lancé vers le haut avec une vitesse verticale v0 à une altitude z0 au-dessus du sol.
On admettra que l'énergie potentielle de pesanteur, à l'altitude z, du système {Terre+corps (C)} est:
E_p(z)=-\frac{mg_0R²}{R+z}+mg_0R

(Ep(z)=0 pour z=0)
a) en utilisant la conservation de l'énergie mécanique du système, déterminer l'expression de l'énergie cinétique Ec(z) du corps (C) à un altitude z>z0 en ,fonction de m, v0, R, g0 et z0
b) en déduire l'altitude maximale zm atteinte par (C) en fonction de v0, R, g0 et z0
c) on appelle vitesse de libération à l'altitude z0 la valeur minimale de v0 notée v1(z0) que doit avoir (C) pour qu'il s'échappe à l'attraction terrestre (c-à-d zm). Établir l'expression de la vitesse v1(z0) en fonction de g0, R et z0. Calculer sa valeur eu niveau du sol (z0=0)

1) a)en appliquant le théorème de l'énergie cinétique
V_2²-V_1²=-2g(z_2-z_1)
b) Ici, z2=zm
Et V1=V0 avec V2=0
z_m=\frac{v_0²-v_2²}{2g}
2) Em(z)=Em(z0)
Donc, Ec(z)+Epp(z)=Ec(z0)+Epp(z0)
En arrangeant tout ça, j'obtiens
E_C(z)=\frac{mg_0R²}{R+z_0}-\frac{mg_0R²}{R+z}+\frac{1}{2}mv_0²
b) Ec(zm)=0
zm=\frac{g_0R²}{\frac{g_0R²}{R+z_0}+\frac{v_0²}{2}}-R
c)
=\frac{g_0R²}{\frac{g_0R²}{R+z_0}+\frac{v_1(z)²}{2}}-R
V_1(z)²=-2\frac{g_0R²}{R+z_0}
Je crois que j'ai fait une erreur là.
Pourriez vous m'aider svp.

Posté par
krinn Correcteur
re : Vitesse de libération 06-09-19 à 13:26

Bonjour,
1b) V2=o donc zm=...

2a) erreur de signe dans les Epp dans lexpression de Ec(z)

Posté par
Cooks
re : Vitesse de libération 06-09-19 à 14:38

z_m=\frac{v_0²}{2g}

Je ne vois pas l'erreur sur L'Ec

Posté par
krinn Correcteur
re : Vitesse de libération 06-09-19 à 15:09

Ec(z) = 1/2 mv02 + Epp(zo) - Epp(z) = ...

Posté par
Cooks
re : Vitesse de libération 06-09-19 à 15:15

Ah. Je vois.
Mais dites, à par cette erreur, ai-je bien résolu cet exercice ?
Des conseils ou des critiques de votre part ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Vitesse de libération 06-09-19 à 15:23

Il faut reprendre la question 2 puisque Ec(z) était faux

Posté par
Cooks
re : Vitesse de libération 06-09-19 à 17:01

D'accord, je m'en sortirai



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