Exercice conservation de l'énergie.

[invite87cc3695]

J'aimerais que vous m'aidez a propos de cet exercice que je ne comprend pas :
Une boule de pétanque de masse m=700g est lancée d'un balcon à partir d'un point 0 de l'axe vertical ascendant z'Oz, avec une vitesse initiale verticale dirigée vers le haut Vo=10.0 m.s-1. On appelera Epp(z) l'énergie potentielle de pesanteur de la boule de pétanque et Ec(z) son énergie cinétique. les frottements de l'air sur la boule sont négligés.
1. Calculer Epp + Ec au moment du ancement en rpenant Epp(z=0)=0
2. Quelle est la proprièté de Ec + Epp au cours du mouvement de la boule ?
3. Exprimer littéralement Epp(z) puis Ec(z) en fontion de z.
4. EN déduire l'altitude maximale Zm atteinte par al boule.
5. Représenter sur un graphique Epp(z), Ec(z) et la somme Epp(z) + Ec(z) pour z compris entre -Zm et Zm
-----

[LPFR]

Bonjour Portoricain.
Bienvenu au forum.
Quel est votre problème? Qu'est ce que vous ne comprenez pas? Si vous voulez de l'aide, montrez-nous que vous avez fait un effort de compréhension et dites-nous où vous coincez. Vous ne voudriez pas que l'on fasse l'exercice à votre place, n'est pas?
Faites vous un petit dessin de la manip et imaginez la suite des événements.
Au revoir.

[invite87cc3695]

Merci pour la rapidité ! en fait je ne comprend pas pourquoi on prend Epp(z=0)=0

[calculair]

Merci pour la rapidité ! en fait je ne comprend pas pourquoi on prend Epp(z=0)=0

Je t'invite à jeter un coup d'oeuil sur ce forum à la discussion noté 1°S energie cinetique du 30 mars. initialisé par Littlefreak

Peut être cela repond à ta question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite87cc3695]

Merci beaucoup ! Apres avoir lu le sujet je repondrais aux question et je te les montrerai pour savoir si cela a porté ces fruits

[LPFR]

Merci pour la rapidité ! en fait je ne comprend pas pourquoi on prend Epp(z=0)=0

Re-bonjour.
La raison est qu'en physique on ne sait pas calculer l'énergie potentielle en absolu. On ne sait calculer que les différences d'énergie potentielle entre deux situations.
Alors, au lieu de passer son temps à dire "la différence d'énergie potentielle entre ça et ça est...", on trouve plus commode de fixer arbitrairement le zéro d'énergie là où ça nous chante ou là où cela chante au prof, comme dans ce cas.
Quant on est maître du problème on peut décider de fixer le zéro d'énergie potentielle n'importe où. Mais parfois on fait des mauvais choix, qui tout en étant corrects, ne facilitent pas la compréhension ou le calcul du problème. Ici le choix du prof est bon.
Au revoir.

[invite87cc3695]

Merci beaucoup, j'ai compris pour l'énergie potentielle de pesanteur !
Pour mes reponses j'ai quelques problèmes car dans l'énoncé on ne dit pas a quel hauteur est le balcon donc j'ai trouvé sa :
1. Ec + Epp = 1/2*M*Vg^² + mgz
Je ne peux pas calculer car je ne sais pas quoi vaut z
2. Ec + Epp est constant tout au long du mouvement de la boule: Ec + Epp = energie mécanique
3. Epp(z) = mgz
Ec(z) = 1/2*M*Vg^² ( et donc pas en fonction de z )

[LPFR]

Merci beaucoup, j'ai compris pour l'énergie potentielle de pesanteur !
Pour mes reponses j'ai quelques problèmes car dans l'énoncé on ne dit pas a quel hauteur est le balcon donc j'ai trouvé sa :
1. Ec + Epp = 1/2*M*Vg^² + mgz
Je ne peux pas calculer car je ne sais pas quoi vaut z
2. Ec + Epp est constant tout au long du mouvement de la boule: Ec + Epp = energie mécanique
3. Epp(z) = mgz
Ec(z) = 1/2*M*Vg^² ( et donc pas en fonction de z )

Fermez les yeux et faites l'expérience dans votre tête: lancez une boule en l'air. Qu'est qu'arrive? La vitesse de la boule reste constante? Ou elle varie et comment? Et ?
C'est quoi ? Est-ce que varie ou reste constante?
Faites vous une bande dessinée de au moins quatre étapes de l'expérience. Elle n'a pas besoin d'être belle: personne ne va la regarder.
Par ailleurs, vos formules son correctes mais incomplètes: il faut tout mettre en fonction du temps.
Au revoir

[calculair]

Tu as tout compris à priori

C'est comme 2 vases communiquant; L'un represente l'energie potentielle, l'autre l'energie cinetique.

L'energie totale c'est le volume d'eau present dans les 2 vases

Quand 1 est vide l'autre est plein et vise versa avec toute les positions intermediaires

Si tu connais le volume d'eau contenu dans un vase quand l'autre est vide
TU peux connaitre le volume d'eau que tu retrouveras dans le vase vide quand toute l'eau contenu dans le vase plein y sera tranvasé........

L'energie cinetique et potentielle se partagent comme l'eau dans les vases......

[invite87cc3695]

Donc pour la question 1 sa serait :
1. Epp + Ec = Ec car Epp = 0 ?
Epp + Ec = Ec = 1/2*M*Vg^²
AN : Ec + Epp = 35 J

[invite87cc3695]

Fermez les yeux et faites l'expérience dans votre tête: lancez une boule en l'air. Qu'est qu'arrive? La vitesse de la boule reste constante? Ou elle varie et comment? Et ?
C'est quoi ? Est-ce que varie ou reste constante?
Faites vous une bande dessinée de au moins quatre étapes de l'expérience. Elle n'a pas besoin d'être belle: personne ne va la regarder.
Par ailleurs, vos formules son correctes mais incomplètes: il faut tout mettre en fonction du temps.
Au revoir

J'ai fais comme tu m'a di la bande dessinée dans ma tete : par consequent j'en deduit que la vitesse de la boule varie et lorsqu'elle arrive a Zm sa vitesse est nulle donc Ec=0 ( car Vg^²=0 ), de plus z est la hauteur donc elle varie également.
Mais pour ce qui est des calculs sa me derange parceque je ne connais pas z.

[calculair]

je peux te dire que toute l'energie cinetique initiale sera transvasée dans l'energie potentielle qui s'ecrit Ep = m g z quand la boule sera à sa hauteur maximum

[invite87cc3695]

J'ai compris le principe et je connais les formules, j'ai juste un problème pour les calculs. Merci de m'aider j'ai fais des calculs plus haut mais je ne sais pas leur exactitude

[LPFR]

Bonjour Calculair.
Comme vous vous êtes aperçu, je n'étais pas devant mon écran hier soir.
Je crois que vous avez bien compris la manip. Vos affirmations sont correctes. Le calcul de l'énergie totale est bon.
Regardez une des formules de votre post n°7:
1. Ec + Epp = 1/2*M*Vg^² + mgz
Vous savez maintenant que l'énergie totale est 35 J. Vous pouvez déduire en fonction de . Ceci vous donne l'autre moitié de la question 3.
Il ne vous reste qu'à faire le graphique demandé dans la question 6.

Retenez "la morale" de ce que vous avez réussi: on ne peut résoudre un problème que quand on la compris. Et pour comprendre j'entends voir le déroulement de la manip: ce que vous avez fait dans votre tête.
Au revoir

[calculair]

Bonjour Calculair.
Comme vous vous êtes aperçu, je n'étais pas devant mon écran hier soir.
Je crois que vous avez bien compris la manip. Vos affirmations sont correctes. Le calcul de l'énergie totale est bon.
Regardez une des formules de votre post n°7:
1. Ec + Epp = 1/2*M*Vg^² + mgz
Vous savez maintenant que l'énergie totale est 35 J. Vous pouvez déduire en fonction de . Ceci vous donne l'autre moitié de la question 3.
Il ne vous reste qu'à faire le graphique demandé dans la question 6.

Retenez "la morale" de ce que vous avez réussi: on ne peut résoudre un problème que quand on la compris. Et pour comprendre j'entends voir le déroulement de la manip: ce que vous avez fait dans votre tête.
Au revoir

J'aimerais que vous m'aidez a propos de cet exercice que je ne comprend pas :
Une boule de pétanque de masse m=700g est lancée d'un balcon à partir d'un point 0 de l'axe vertical ascendant z'Oz, avec une vitesse initiale verticale dirigée vers le haut Vo=10.0 m.s-1. On appelera Epp(z) l'énergie potentielle de pesanteur de la boule de pétanque et Ec(z) son énergie cinétique. les frottements de l'air sur la boule sont négligés.
1. Calculer Epp + Ec au moment du ancement en rpenant Epp(z=0)=0
2. Quelle est la proprièté de Ec + Epp au cours du mouvement de la boule ?
3. Exprimer littéralement Epp(z) puis Ec(z) en fontion de z.
4. EN déduire l'altitude maximale Zm atteinte par al boule.
5. Représenter sur un graphique Epp(z), Ec(z) et la somme Epp(z) + Ec(z) pour z compris entre -Zm et Zm


Exprimer littéralement Epp(z) puis Ec(z) en fontion de z.

Epp(z) = mgz
et
Ec(z) = 35 - mgz (A )

4. EN déduire l'altitude maximale Zm atteinte par al boule.

A l'altitude max z= zmax, la vitesse ascentionnelle, qui est la seule vitesse du mobile lancée verticalement est nulle et donc Ec(zmax) = 0

J'espère que l'on ne me fera pas le reproche d'ecrire

35 = mgz(max) d'aprés (A)


Maintenant et avec l'analogie de mes 2 vases communiquants tu dois reussir à faire les graphiques demandés; Tu as toutes les données

A tes stylos ..........................c'es t sans problème à priori

[invite87cc3695]

Merci beaucoup j'ai enfin compris
J'espere vous retrouvé un autre jour pour un nouveau problème !

[invite87cc3695]

Je vous montre tout de même mes calculs sur lesquels j'ai des doute :
1. Ec + Epp = Ec car Epp(z=0) = 0
Ec + Epp = Ec = 1/2*M*Vg² = 35 J

2. Ec + Epp est constante au cours du mouvement
Ec + Epp = constante : cette constante est l'énergie mécanique
Ec + Epp = Em

3. Epp(z) = mgz
Ec(z) = 35 - mgz

[LPFR]

Bonjour,
Je les trouve corrects.
Et les graphiques? Les avez-vous faits?
Au revoir.

[invite87cc3695]

Pour la question 3 j'ai marque Ec(z) = 35 - mgz mais je sais pas trop pourquoi en fait .
Pour ce qui est des schéma je suis en train de les réalisé.
La question 4 me pose quelque problème également je pense qu'il faut combiner plusieurs formules afin de trouver le résultat.

[LPFR]

Bonjour.
Je vais vous faire la même "vacherie" qu'on m'a faite dans la jeunesse et m'a fait le plus grand bien. Au lieu de vous donner la réponse je vous dis "réfléchissez". Vous avez tout ce qu'il vous faut pour trouver les réponses par vous même.
Pour la question 4. Avec ce que vous avez déjà, la réponse saute aux yeux. Qu'est ce qui se passe quand la boule arrive au maximum de sa trajectoire?
Au revoir.

[calculair]

LPFR semble raisonnable.

Si avec les explications que tout le monde t'a donné, tu eprouves des difficultés, c'est que nous sommes pas pedagogues et que nos explications ne sont pas claires ou que tu n'as pas cherché à comprendre ce qui se passe physiquement.

Je te conseille de relire tous les echanges que tu as eu tout en reflechissant et se rappelant que l'énergie initiale se conserve.

Si tu n'as pas compris un passage repose une question precise.


Pour la question 3 j'ai marque Ec(z) = 35 - mgz mais je sais pas trop pourquoi en fait .

Tu as ecrit que EPz + Ecz = constante ( B)
la constante = 35 Joules, c'est toi qui le l'a fait remarqué
Epz = mgz
Tu remplaces dans l'equation (B)

et cela doit marcher....................... .......! si non j'abandonne !!!

[invite87cc3695]

Oui j'ai bien compris pour la question 4.
Lorsque la boule arrive a son sommet la vitesse est nule donc Ec(zm)=0
Par consequent Epp (zm) = constante
Mais je comprend pas pourquoi vous dites que la constante est égale a 35 J. Pour moi les 35 J representent l'énergie cinétique et non pas une constante.

[calculair]

Oui j'ai bien compris pour la question 4.
Lorsque la boule arrive a son sommet la vitesse est nule donc Ec(zm)=0
Par consequent Epp (zm) = constante
Mais je comprend pas pourquoi vous dites que la constante est égale a 35 J. Pour moi les 35 J representent l'énergie cinétique et non pas une constante.

Ce n'est pas une constante universelle de la physique , en ce sens tu as raison, mais c'est la constante energetique du système que tu etudies.

Quand la boule est immobile au sol son energie est nulle.
Au moment ou tu la lances tu lui donnes une energie cinetique = 35 Joules
Comme l'altitude de lancement est z = 0 son energie potentielle est nulle.

Durant toute la trajectoire maintenant, tu as Ep(z) + Ec(z) = constante et cette constante tu la calcules pour z = 0 et c'est 35 joules

Tant que personne touche à cette boule et cela sur toute sa trajectoire la somme des 2 energies cinetique et potentielle restera egale à 35 joules. J'espère que tu as compris ce point.

Dans mon analogie avec les 2 vases c'est la quantité d'eau que tu as mis à l'origine.

[invite87cc3695]

Merci beaucoup j'ai compris !
J'ai ensuite fais le calcul pour la question 4 à l'aide du théoreme de l'energie cinétique qui dit que delta Ec = somme des force extérieurs ( ici W(P) )
soit 1/2*m*V - 1/2*m*Vo = mg (zo - zm)
Apres simplification je trouve zm = 0.51m

[invite87cc3695]

Enfin nan je trouve zm = 5.1 m : J'ai oublié de metre la vitesse au carré .
J'ai l'impression que ce resultat est correcte.

[calculair]

Merci beaucoup j'ai compris !
J'ai ensuite fais le calcul pour la question 4 à l'aide du théoreme de l'energie cinétique qui dit que delta Ec = somme des force extérieurs ( ici W(P) )
soit 1/2*m*V - 1/2*m*Vo = mg (zo - zm)
Apres simplification je trouve zm = 0.51m

Attention à ce que tu ecris

une force ce n'est pas un travail ou une énergie

La somme de forces ne peut se comprer à une energie, ta formulation est incorrecte; Elle ne peu être acceptée dans un devoir.

[calculair]

Enfin nan je trouve zm = 5.1 m : J'ai oublié de metre la vitesse au carré .
J'ai l'impression que ce resultat est correcte.

Il suffit de verifier

mgz = 0,7 x 9,81 x 5,1 = 35,02 joules

Compte tenu des approximation de calcul c'est tout à fait exact

Bravo, mais on t'a beaucoup aidé. J'espère que tu as bien compris et que le prochain exercice sera très facile pour toi

[invite87cc3695]

J'ai fais 4 exercices en complément et maintenant je maitrise tres bien le sujet : mes reponses on l'air juste .
Merci pour votre disponibilité calculair et LPFR . Heuresement qu'il y a des personnes comme vous
En esperant ne plus vous rencontré, en tout cas dans ces conditions.