energie potentielle de pesanteur et énergie cinétique
Bonjour, nous avons reçu deux exercices concernant les énergies cinétique et potentielle de pesanteur, et j'aurais besoin d'un peu d'aide. le niveau est celui de première S.
Exercice1
Une skieuse de masse M=70kg arrive au sommet d'une piste rectiligne de pente 8% (pour 100m de parcours, l'altitude varie de 8m).
La longueur de la pente est L=20m. Le bas de la pente est choisi comme référence pour l'altitude.
La skieuse est modélisée par un solide en mouvement de translation.
1) la skieuse arrive au sommet de la piste avec une vitesse de valeur Vo=0,50m/s.
calculer, au début de la descente son énergie cinétique et son énergie potentielle de pesanteur.
=> Là, il faut donc calculer les énergies quand elle est au sommet.
comme la pente fait 20m et que elle est de 8%, cela représente après un produit en croix, une hauteur de 1.6m
Donc, Epp=mgh d'où Epp=70*10*1.6, donc Epp=1120 J
Puis, Ec= 1/2mV² d'où Ec=1/2*70*0.50² donc Ec= 8.75 J
2) Dans le cas idéal où les frottements sont négligeables, quelle transformation d'énergie se produit pendant la descente?
3) Quelle est, dans le même modèle, la valeur de l'énergie cinétique de la skieuse lorsqu'elle est parvenue au bas de la piste? Quelle est alors la valeur de sa vitesse?
=> Pour ces deux questions, je ne sais pas quoi répondre. Pour la 3), en bas de la pente, la vitesse est nulle, non? Donc l'Ec aussi, non? Ou bien, on fait le théorème de l'énergie cinétique pour la question 3?
Exercice 2
Un skateur part sans vitesse du haut d'une pente inclinée d'un angle alpha=20° par rapport à l'horizontale. Après avoir parcouru le trajet AB=10m, il roule sur une portion horizontale de piste BC, puis rencontre une nouvelle pente, inclinée d'un angle bêta=15° par rapport à l'horizontale. Il parcourt alors la distance CD avant de repartir vers l'arrière.
On ne tient pas compte des frottements.
1)a)Justifier que la somme des énergies cinétique et potentielle de pesanteur est conservée au cours du mouvement.
=> Ici, on fait pour chaque point. Bon, je l'ai fait en détail, mais pour résumer ça donne:
Au point A: Eca+Eppa= mg*AB*sin(alpha)
Au point B: Ecb+ Eppb= mg*AB*sin(alpha)
Au point C: Ecc+Eppc= mg*AB*sin(alpha)
Au point D: Ecd+ Eppd= mg*CD*sin(bêta)
Je ne suis pas certaine pour le point D....
b) Exprimer littéralement, puis calculer, la distance CD.
=> ici, est-ce que je me serre du théorème de l'énergie cinétique, des sommes de la question précédente ou de la trigo?
2)a) Toutes les autres données restant identiques, comment évolue la distance CD si l'angle bêta diminue?
b) Que devient cette distance si bêta tend vers 0?
c) Quelle loit fondamentale de la physique retrouve-t-on ici?
=> Ici, je pense qu'en terminant la question 1, c'est bon puisque c'est toujours logique ce qu'il se passe, je pense...
Donc voilà, j'aurais besoin d'aide et de conseil...
Merci beaucoup et d'avance!
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