Question vitesse d'un solide

[invite924e7419]

Bonsoir à tous!
Alors, petite question bête dont la réponse m'aiderait à savoir si mon exo est à peu prêt juste

Imaginez vous dans une fête forraine, vous avez un jeu qui consiste à lancer sur un plan incliné (à 45°) un palet (le but est de monté le plus haut ouaiiiis génial ).

Ma question est la suivante:
Quand on lance l'objet, on sait qu'au début il a une vitesse initiale égale à 6,5m.s^-1, ensuite il parcoure 2.5 mètres puis, enfin il redescend. On me demande de calculer la vitesse que ce solide a en fin de course. J'ai fait tous mes ptits calculs et j'ai trouvé que cette vitesse était à peu prêt la même qu'au début, c'est à dire 6.5m.s.
Est-ce-logique??

Merci d'avance!! et bonne soirée
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[invite9c9b9968]

Salut,

J'ai fait le calcul et je trouve une vitesse finale de 4,3 m/s (dirigé en sens contraire évidemment). As-tu bien pris en compte les frottements ?

[invite924e7419]

Il faudrait que je vous donne l'énoncé et tout.
Je vous donne ca demain
Merci pour votre réponse

[invite9c9b9968]

Disons que j'ai fait d'abord l'approche sans frottements, j'ai calculé la position d'équilibre instable du solide (lorsque il atteint une vitesse nulle après l'avoir lancé) et ça me donne 2.98 m et non 2.5 m. J'en ai conclu que les frottements jouent un rôle

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite924e7419]

Bon alors, voici l'énonce complet et les questions que j'ai traité:

Dans un stand de kermesse, un jeu consiste a projeter un solide vers le haut. Le solide de masse m=10kg est guidé sur une ligne de plus grande pente d'un plan incliné α=45° par rapport à l'horizontale. Un capteur optoélectronique permet de connaitre la valeur de la vitesse initiale v. Au cours d'un lancer, sa vitesse v est égale à 6,5m.s^-1 et la distance parcourue sur le guide avant de redescendre est égale à l=2,5m.

1.Schématiser la situation:
2.Entre l'instant du lancer et l'instant où la vitesse s'annule, exprimer et calculer:
a.la variation d'énergie cinétique du mobile
Théorème de l'énergie cinétique: 1/2mv²(B)-1/2mv²(A)
=1/2.10.0-1/2.10.(6,5)²
=-211,25 J

b.le travail du poids:

Variation d'altitude de l'objet:
sinus (45)=côté opposé/2.5
d'où côté opposé=1,7 mètre

WPoids=mg(z_A-zB)
=10.9,81.(-1,7)
=-166.77 J

3.a. Montrer que l'action du guide sur le solide comporte des forces de frottements.
Le solide interagit avec la Terre et le plan incliné, il y a donc deux forces qui agissent. Le poids, qui a un travail de -166,77 J. Sachant que la variation d'énergie cinétique, autrement dit la sommes des forces extérieures agissant sur le support est égale à -211.25 J, il existe une autre force qui agit: la force de frottement (la Réaction Normale étant perpendiculaire au mouvement, n'agit pas.

b. Evaluer la valeur de la force de frottement en admettant qu'elle reste constante au cours du déplacement.

Wpoids+Wfrottements=-211,25 J
Wfrottements=-211,25+166,77
Wfrottements=-44,48 J

Connaissant ce travail, nous pouvons déduire la valeur de la force de frottements:
Wfrottements=F.d(A,B).cos de l'angle entre le mouvement et le vecteur frottements
-44.48=F.2,5.cos 180
F=44,48/2.5
F=-17.792

La dernière question me pose un problème:
Le solide redescend. Calculer sa vitesse au bas du guide. On admet que le travail des forces de frottement est le même qu'à la montée.

Je trouve une vitesse négative lol donc ça doit pas être ça De plus, si j'ai fait des fautes j'aimerais bien que vous me les signaliez
Merci d'avance!!

[invite9c9b9968]

Ok donc avec le peu d'énoncé que j'avais, j'ai fait la bonne analyse

Que tu trouves une vitesse négative n'est pas du tout choquant puisque vu l'orientation des axes elle est bien négative (attention, ici on parle de vitesse algébrique )

[invite924e7419]

Ouais tu étais sur la bonne piste
Bon sinon voilà comment j'ai fait (je pense que c'est faux )

Ec(B)-Ec(A)=Résultante des travaux de toutes les forces
donc, comme la vitesse au point B est inconnue et celle de A est connue (=0)
1/2.10.v²-0=-211.25
v²=-211.25/5
v²=-42.25
v=6.5m.s^-1

(Ah oui en fait c'est positif car ya la racine)

Voilà...
C'est quoi qui cloche?

(au fait ya pas d'autres fautes avant!!?)
Mirci

[invite924e7419]

Est ce que quelqu'un sait si c'est logique que lorsqu'on lance un palet sur un plan incliné vers le haut avec une vitesse initiale et que quand il redescend il aie la même vitesse? C'est logique ou pooo?

Mirci d'avance

[invite9c9b9968]

Je t'ai déjà dit que ton résultat était incorrect

[invite924e7419]

Bah j'ai pris en compte les frottements pourtant

[mécano41]

Bonjour,

Si tu écris que l'énergie en bas est égale au travail du poids - le travail des forces de frottement, ça devrait aller mieux.

(détail : profites-en pour reprendre ton calcul à partir du travail du poids car tu as arrondi un peu violemment 2,5.sin(45°) à 1,7 et ensuite tu multiplies par 98,1 ce qui amplifie l'erreur!)

Cordialement

[invite924e7419]

Je ne comprends pas pourquoi il n'y a plus de frottements en bas...
Merci pour l'erreur

[mécano41]

Il y a frottement pendant les 2,5 m de descente. Tu connais le travail des forces de frottement (puisqu'il est dit dans l'énoncé de considérer que ce travail est le même que celui que tu viens de calculer pour la montée à savoir 37.832 J). Si tu soustrais ce travail au travail du poids (173,418 J ) tu obtiens l'énergie (135,586 J) à partir de laquelle tu vas pouvoir calculer la vitesse finale.

[invite924e7419]

Je ne comprends pas pourquoi vous soutrayez le travail des frottements à celui du poids. C'est pour obtenir l'énergie cinétique?
Désolé de pas comprendre

On écrit "pas" et non "po"

[sitalgo]

C'est cela, en fait c'est l'énergie totale mais comme l'énergie potentielle est redevenue nulle dans ce repère, il ne reste que de l'énergie cinétique.

[sitalgo]

Est ce que quelqu'un sait si c'est logique que lorsqu'on lance un palet sur un plan incliné vers le haut avec une vitesse initiale et que quand il redescend il aie la même vitesse? C'est logique ou pooo?

C'est vrai à condition de négliger les forces de frottements, que ce soit du sol ou de l'air. La poussée d'Archimède, tant qu'elle est inférieure au poids, ne change rien car elle ne change pas de sens quand le point haut est atteint.

[invite924e7419]

D'accord, je vais essayer de comprendre; merci pour tout

[invitefcf5b9ad]

bonjour j'ai cet exercice à faire pourun devoir et je bloque. Donc je voulais si par hasard vous pourriez m'aider à la question 3 sur les frottement! et aussi si delta EC est egal à W(P) (travail du poids)?
merci davance