L'énergie cinétique

[invitee57015bd]

Bonjour à tous.

Tout d'abord, je tiens à signaler que je ne suis pas là pour recevoir des réponse bêtement, mais bien parce que j'ai un professeur de physique assez dur qui a tendance à nous donner énormément de devoir (exercices) avant de faire le cours en question. Alors pour ma part, je suis souvent obligée de me débrouiller seule pour réussir mon travail car sinon c'est la cata assuré. Là j'ai un exercice sur lequel je bloque et j'aimerais qu'on puisse m'éclairer si possible..

" Un mobile autoporteur est placé sur une table inclinée d'un angle alpha=8° par rapport à l'horizontale. Il est lancé vers le haut suivant la ligne de plus grande pente avec un mouvement de translation.

Données : M = 600g ; Vitesse de départ : V0 = 1,2 m/s ; g = 9,8 N/kg

1) Si les frottement sont négligeable, avec quelle vitesse le mobile repasse-t-il par sa position de départ ?

- Bah franchement.. moi j'aurais dis que sans frottement, le mobile continuait son chemin mais vu qu'il y a une pente, j'ai pu comprendre par logique que non. Je ne sais pas si je dois faire un calcul pour le trouver.

En gros si je fais " bas de la pente point A " , "Haut de le pente point B " , En A v= 1,2 m/s ( c'est une donnée ). Je déduis qu'en redescendant après être monté en B la vitesse serait la même sans frottement ?

2) On suppose que les frottements peuvent être modélisés par une force f opposée au mouvement et de valeur constant 0,20N
a) Dans ses condition , quelles distance maximale le mobile parcourt-il avant de redescendre.

-Je n'y arrive pas non plus car même avec la formule W(f) = f.AB <=> W(f) = fxABxcos(alpha) j'ai pas le travail de f ni la distance donc bon je pense pas que c'est cette formule a utiliser..

Au pire j'ai essayé => Ecb - Eca = W(P) + W(f) <=> 0 - Eca = W(P) + W (f)
<=> Va^2 = 2( F*AB / m - gh ) <=> AB = 7,5 ( j'ai fais vite et h je l'ai calculé de cette manière => (1/2*m*v^2) / mg = h = 0,073 m . si vous comprenais pas j'essayerais d'expliquer mon raisonnement mais j'ai du mal ..)

b) Avec quelle vitesse repasse-t-il alors par sa position de départ ?

là je suis plus.. si on pouvait m'éclairer..


Merci beaucoup à tout le monde.
-----

[invitec053041c]

Salut.

Pas de frottement -> l'énergie mécanique se conserve (en tout cas en 1S) .

-Je n'y arrive pas non plus car même avec la formule W(f) = f.AB <=> W(f) = fxABxcos(alpha) j'ai pas le travail de f ni la distance donc bon je pense pas que c'est cette formule a utiliser..

Tu crois que la force de frottement fait un angle alpha avec la trajectoire ?
Sinon utiliser la variation d'Ec est une bonne idée.

[philou21]

...
1) Si les frottement sont négligeable, avec quelle vitesse le mobile repasse-t-il par sa position de départ ? ...

tu peux raisonner comme ça : le poids (du moins f_p sa composante suivante le mouvement) va travailler à diminuer l'énergie cinétique de ton mobile jusqu'à l'annuler donc la distance parcourue sera donnée par f_pd=Ec

ensuite, à la descente, c'est la même force qui va redonner de l'énergie cinétique à ton mobile : l'énergie (et donc la vitesse) sera donc identique en A.

2) On suppose que les frottements peuvent être modélisés par une force f opposée au mouvement et de valeur constant 0,20N
a) Dans ses condition , quelles distance maximale le mobile parcourt-il avant de redescendre....

Ben tu fais pareil, mais ici la force qui travaille contre le mouvement de ton mobile est f_p+f_f à la montée, facile de calculer la distance pour faire disparaitre l'énergie cinétique.

b) Avec quelle vitesse repasse-t-il alors par sa position de départ ?
...

Bon maintenant, la force qui travaille à la descente pour redonner de la vitesse est f_p-f_f, facile aussi de calculer l'énergie cinétique acquise au bout d'une distance d...

[invitee57015bd]

Bonjour

Merci pour vos réponses, ça m'aide beaucoup. Le soucis, c'est que j'ai l'impression souvent de partir en territoire inconnu ( c'est comme si on vous demandait de faire une étude sur les poils de chat mais que jamais on vous en avait parlé avant )

" tu peux raisonner comme ça ... sera donc identique en A. "

En gros si je fais là composante de P parallèle à la trajectoire ( mais de sens opposé ? vu que le poids est résistant ) J'aurais :

fp = P/sin(alpha) <=> fp = (9,8x0,6)/8 <=> fp = 42,2N

Si je fais ( fp + ff )*d = Ec ( c'est bien ça ? je peux avoir mal compris ) J'obtiendais la distance que je recherche AB = d

0,432/( 42,2*0,2 ) = d <=> d = 0,010 mètre ( 0,432 c'est l'Ec que j'ai calculé en ayant trouvé h = 0,073m , est-ce cohérent ? )

Donc ce qui veut dire qu'il parcours 10cm avant de redescendre ? ( le mobile )

b) (fp - ff )*d = Ec <=> ( 42,2 - 0,2 )*0,010 = 0,42 Joules ( on devrait pas faire plutot fp négatif vu que le poid n'est plus résistant ? je dis surement n'importe quoi là )

donc on a ensuite Ec = (1/2)*m*v² <=> v = (racine carrée )Ec / [(1/2)*m] <=> v = 1,18 m/s


Tout mon récit est-il cohérent ? Merci beaucoup pour l'aide en tout cas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[philou21]

Bon, beaucoup de confusion ....

Bonjour

Merci pour vos réponses, ça m'aide beaucoup. Le soucis, c'est que j'ai l'impression souvent de partir en territoire inconnu ( c'est comme si on vous demandait de faire une étude sur les poils de chat mais que jamais on vous en avait parlé avant )

" tu peux raisonner comme ça ... sera donc identique en A. "

En gros si je fais là composante de P parallèle à la trajectoire ( mais de sens opposé ? vu que le poids est résistant ) J'aurais :

fp = P/sin(alpha) <=> fp = (9,8x0,6)/8 <=> fp = 42,2N

Pourquoi diviser ? et sinalpha=alpha ? (en radian je veux bien...)

Si je fais ( fp + ff )*d = Ec ( c'est bien ça ? je peux avoir mal compris ) J'obtiendais la distance que je recherche AB = d

0,432/( 42,2*0,2 ) = d <=> d = 0,010 mètre ( 0,432 c'est l'Ec que j'ai calculé en ayant trouvé h = 0,073m , est-ce cohérent ? )

d'où vient la multiplication dans 42.2*0.2 ? L'énergie cinétique est l'énergie cinétique au départ.

Donc ce qui veut dire qu'il parcours 10cm avant de redescendre ? ( le mobile )

b) (fp - ff )*d = Ec <=> ( 42,2 - 0,2 )*0,010 = 0,42 Joules ( on devrait pas faire plutot fp négatif vu que le poid n'est plus résistant ? je dis surement n'importe quoi là )


La formule est exacte, les nombres sont faux...

donc on a ensuite Ec = (1/2)*m*v² <=> v = (racine carrée )Ec / [(1/2)*m] <=> v = 1,18 m/s


Tout mon récit est-il cohérent ? Merci beaucoup pour l'aide en tout cas.

[invitee57015bd]

Mon schéma je l'aurais fais comme ça donc je fais relation sin(alpha) = P/fp où alors j'ai mal compris ce que tu m'as expliqué.


Sinon, juste erreur de frappe , je voulais écrire d = 0,432/(42,2+0,2)

[philou21]

OK...

ton schéma est complètement faux...

ce n'est pas comme ça qu'on décompose une force, regarde dans ton bouquin.

(tu te rends compte que dans ton schéma fp est plus grande que P ?)

[invitee57015bd]

C'est mieux comme ça ? ça revient au même ( bon oki.. mon vecteur était bien plus grand mais j'y ai pas pris une importance )

Si j'ai faux, je retourne au cp promi..

[philou21]

C'est pas parfait mais c'est mieux..

et ça revient pas du tout au même : le sin(alpha) c'est maintenant Px/P.

(ou fp/P d'après nos notations)

[invitee57015bd]

Han j'ai honte.. c'est moi qui ne sait pas faire des produit en croix, j'aurais pas du me lever aussi tot, mon cerveau dort encore à croire.

Merci, je vais refaire et je te donnerais mes résultat.

[invitee57015bd]

Donc.. si je refais tout :


-fp = P*sin(alpha) <=> fp = (9,8x0,6)*sin(8) <=> fp = 0,82N

-( fp + ff )*d = Ec <=> 0,432/( 0,82+0,2 ) = d <=> d = 0,42 mètre

Donc AB = 42cm

-(fp - ff )*d = Ec <=> ( 0,82 - 0,2 )*0,42 = 0,26 Joules

-Donc on a ensuite Ec = (1/2)*m*v2 <=> v = (racine carrée )Ec / [(1/2)*m] <=> v = 0,93 m/s

C'est mieux ? ou toujours aussi catastrophique..

[philou21]

J'ai pas vérifié les calculs mais ça m'a l'air pas mal ...

T'as compris au moins ?

[invitee57015bd]

Bah justement j'essayais de voir si je comprenais

Cependant, j'aimerais que tu m'éclaircisse :

Sans frottement :

Si je fais Ecb - Eca = W(P) <=> AB = d= v²/[2*g*sin(alpha)] = 0,53m ( je développe pas là )

et si je fais :

d = fp*Ec <=> d = 0,53m

C'est deja bon signe que je trouve la même chose mais c'est pas là où je veux en venir, c'est que je ne vois pas comment tu as obtenu fp*d = Ec ect.. ( tes formules écrites plus haut )

[philou21]

le travail de la force (f*d) est égal à la variation d'énergie cinétique, et ici la variation est égale à Ec (puisque nulle en B)

tu l'as écrite toi-même cette formule : Ecb - Eca = W(f)

[invitee57015bd]

Ah oui exact, avec toutes ses formules , je me mélange.

Et bah je te remercie infiniment, ça m'a beaucoup aidé. Je n'y serais jamais arrivée sans toi. Bonne journée et à la prochaine peut être.

[invite07892530]

HS : Je crois avoir détecté un élève de 1er S6