Energie cinétique d'un chariot sur un pente

[invite8c918177]

Voici un exercice très intéressant sur l'Ec.. Si quelqu'un arrive à le résoudre dans son intégralité...Contactez moi!!

Un jeu de fête foraine consiste à pousser le plus fort possible un chariot se déplaçant sur des rails , afin qu'il atteigne une cible. Les rails possèdent une partie horizontale AB=l=12m; sur cette partie, un joueur exerce sur le chariot une force constante F, de valeur F=120N, parallèle et de même sens que le vecteur vitesse du chariot. La cible est située à l'altitude H=2,4m par rapport au niveau AB. Le chariot a une masse m=5,0kg. On prendra g=10 N.m-1 pour l'intensité de pesanteur.

1. Calculer l'energie cinétique acquise par le chariot en B si les frottements sont négligeables?
(ici, j'ai besoin de calculer v avc la formule v²=2gh mais h=2,4m ou h=12m?)


2. Pourquoi le chariot est-il susceptible d'atteindre sa cible?
(ici, je bloque complètement. Je comprend bien le sens de la question, j'imagine que F=120N rentre en compte.. Mais impossible de résoudre!)

3. En réalité, le chariot s'élève jusqu'à la hauteur h'=1,9m. Pourquoi le chariot n'atteint-il pas sa cible? Quelle Information pouvez-vous en déduire?
(ici, j'imagine que si je n'arrive pas à résoudre la 2. question, la 3eme est encore moins compréhensible)

Voilà! merci de bien vouloir m'aider à comprendre cet exercice..
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[philou21]

Déjà je pense que la rampe de lancement ne fait que 1,2 m et non pas 12 m !

(autrement c'est clair qu'il va satelliser son charriot...)

indications :
- tu peux calculer le travail des forces sur la rampe de lancement
- tu peux calculer la différence d'énergie potentielle entre le point bas et le point haut
- tu peux conclure...

[invite8c918177]

Oui mais seulement, je n'ai jamais fait la différence d'énergie potentielle !!!

[philou21]

Oui mais seulement, je n'ai jamais fait la différence d'énergie potentielle !!!

OK scuse... c'est pas grave : le travail de la force sur la rampe doit être capable de compenser le travail de la force qui s'exerce sur le charriot quand celui ci monte. Si cette force est uniquement le poids, ce travail est -mgh avec h=2,4 m.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2468e9f3]

bonjour

même avec 1.20 m , ça devrait tomber

travail lancement = FL = 1.2*120 =144 j
travail "montée" à 2.4m = M g H =5*10*2.4= 120j

il "reste" donc 24j en haut de la rampe

donc une vitesse de V= (2E/M)^.5 = (24*2/5)^.5 = 3.1 m/s

le machin va retomber au sol à sa vitesse de lancement (2 GL)^.5 = (2*24*1.2)^.5 = 7.6 m/s

[invite2468e9f3]

pff... mon mail est parti tout seul

décidément nous ne sommes pas dans un "monde parfait" sans resistance de l'air , frottement, sans absorbsion d'énergie dans les chocs "mous" etc...etc

la différence entre la hauteur théorique de 2.88m que le chariot devrait atteindre et les 1.9 m réellements atteints , c'est dans ce cas principalement du frottement, donc de la chaleur

[jpi066]

Bonjour
Une petite question de physique simple. Si on tire, sur la terre par exemple, un boulet de canon, très haut, exactement à la verticale. Est ce que ce boulet va me retomber dessus, ou bien ira-t-il vers l’ouest influencé par la rotation de la terre ?
Naturellement je ne tiens pas compte du vent, ni de l’aérodynamique du boulet.
C’est certainement bête comme question, car on m’a expliqué que dans un train, si je lâche une boule de pétanque sur mon pied, quelque soit la vitesse du train, elle m’écrasera les orteils. Ca je comprends, mais je me dis qu’un boulet qui va très haut conserve sa vitesse tangentielle de départ ( je néglige les forces de frottement dans l’air, alors qu’elles sont loin d’être négligeables, c’est seulement pour la compréhension), donc sa vitesse angulaire diminue progressivement avec l’altitude. Comme la gravité va le faire revenir vers le centre de la planète, il ne devrait pas me tomber sur les pieds. C’est pas très clair pour moi, si quelqu’un peut me dire où trouver la réponse, je lui en serai très reconnaissant.
Merci d’avance.

[invited7005a5b]

A mon avis le boulet va te retomber dessus;La trajectoire du boulet reste inchangée dans ton referentiel,elle reste donc rectiligne et c'est pour cela que le boulet te retombe dessus.C'est pareil dans le cas de ta boule de petanque dans le train.En fait cela est du au fait que toi et le boulet(ou la boule de petanque) vous etes accélérés de la meme maniere.

[invite2468e9f3]

bonjour

ce qui est vrai pour un train en translation uniforme, ne l'est pas pour la terre, en rotation uniforme

la reponse est là:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Boulet_de_Mersenne

[jpi066]

Merci Miangaly

C’est amusant, le problème y est posé de la manière, j’ai seulement 4 siècles de retard et une incommensurable ignorance. Je me posais cette question en pensant que peut-être Bessler utilisait l’énergie cinétique de la rotation de la terre sur elle-même, ou de la terre autour du soleil, ou du soleil dans la galaxie ou …..
L’article dit que la déviation se fait dans un sens à la montée et dans l’autre sens à la descente. Si on imagine qu’une boule centrifugée par un simple mécanisme à balancier en déséquilibre dans une roue, effectue les deux opérations dans des cadrans différents de la roue, cette déviation entretiendra la rotation de la roue. Ceci permettrait d’utiliser l’inertie de notre planète comme source d’énergie.
Ben vous allez me dire c’est idiot, c’est pas possible, ou alors si c’est possible, la machine fera des tonnes pour produire qq watts.
Mais si c’est possible sur le plan macroscopique, ça l’est forcément par analogie sur le plan microscopique. Les atomes sont des systèmes en rotation infatigables…
Ca tourne pas toujours rond dans ma tête.

[invite2468e9f3]

bonjour

pas mal de gens se sont épuisés à la recherche du mouvement perpétuel , depuis Bessler alias Orffyreus.,
alors..... bon courage!!