Problème de compréhension d'énoncé

[invitee15286c8]

Ou plutot de question

Voilà l'énoncé : Un jouet d'enfant se déplacecsur des rails, effectuant une boucle. Sa masse est m = 0.78 Kg.
On prend g = 9.8 N.Kg.
Une mesure de vitesse est faite en D (en bas du cercle ) et donne 3.2 m.s.

Les différentes hauteurs des points sont :
Ha = 0.52m ; Hb = 0m ; Hc = 0.29m ; Hd = 0m ; He = 0.25m.

Voilà les questions :

1) Calculer l'énèrgie mécanique totale du système.

Deja cette question j'y arrive pas, je comprend pas c'est quoi qu'il faut calculer exactement.



2) En déduire les vitesses du mobile aux points A, B, C et E en supposant que les frottements sont négligeables.

3) Calculer approximativement l'énèrgie potentielle du véhicule.



Voilà, si quelqu'un peut m'aider, merci


Merci, Pierre...
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[FC05]

Y a pas une définition de l'énergie mécanique dans ton cours, avec de histoires d'énergie cinétique et potentielle ?

Trouves la formule, aprés, c'est une application directe.

[invitee15286c8]

Oui mais je comprend pas ce qu'ils veulent dire par 1) Calculer l'énèrgie mécanique totale du système.

L'Energie mécanique c'est toujours la meme non ?
Ou bien il faut que je les calcul toutes et que je les additione ?

[deep_turtle]

c'est toujours la même

Peut-êre mais on te demande de la calculer, de dire combien de joules ça représente dans la cas de ton exo !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee15286c8]

Peut-êre mais on te demande de la calculer, de dire combien de joules ça représente dans la cas de ton exo !

Oui mais je sai spas moi si c'est toujours la meme ...

Donc je calcul juste la première par exemple, et je dit que L'Emécanique totale est égale au résultat que j'ai trouvé ?

[FC05]

L'énergie mécanique est constante pour UN systéme, en l'absence de frottements.

Donc chaque système a une énergie mécanique totale différente. Ici on te demande juste de faire l'application numérique, cherches pas midi à 14 h.

C'est pour la question suivante qu'il faudra appliquer la conservation de cette énergie.

[deep_turtle]

La réponse doit être dans ton cours : pour un tel système (sans frottements) l'énergie mécanique totale est conservée. Tu peux calculer sa valeur pour l'altitude à laquelle tu connais la vitesse, puis en utilisant le fait que sa valeur (celle de l'énergie mécanique, pas la vitesse...) est constante, tu en déduis les valeurs de la vitesses aux autres altitudes (qui ont des énergies potentielles différentes).

[invitee15286c8]

Là , dans l'énoncé, on me dit pas si il y a des frottements ou pas .

===> Que dois-je en conclure ?

[invitee15286c8]

Ah oui nan désolé autant pour moi, javai pas vu la question B)

Merci

[deep_turtle]

Ceci dit, il faut avouer que l'énoncé, tel que tu le transcrit en tout cas, n'est pas un modèle de clarté... ll faudrait préciser dès le début qu'on néglige les frottements, ou bien dire à quel point il faut calculer l'énergie mécanique. De plus, perso je ne comprends pas la question 3 : en quel point faut-il calculer l'énergie potentielle ? Et pourquoi "approximativement" ??

Bizarre bizarre...

[invitee15286c8]

Ceci dit, il faut avouer que l'énoncé, tel que tu le transcrit en tout cas, n'est pas un modèle de clarté... ll faudrait préciser dès le début qu'on néglige les frottements, ou bien dire à quel point il faut calculer l'énergie mécanique. De plus, perso je ne comprends pas la question 3 : en quel point faut-il calculer l'énergie potentielle ? Et pourquoi "approximativement" ??

Bizarre bizarre...

D'où mon topic lol

[zoup1]

Ceci dit, il faut avouer que l'énoncé, tel que tu le transcrit en tout cas, n'est pas un modèle de clarté... ll faudrait préciser dès le début qu'on néglige les frottements, ou bien dire à quel point il faut calculer l'énergie mécanique. De plus, perso je ne comprends pas la question 3 : en quel point faut-il calculer l'énergie potentielle ? Et pourquoi "approximativement" ??

Bizarre bizarre...

Je pense que le approximativement veux dire que l'on ne demande pas de prendre sa calcultatrice et de calculer quelque chose avec 10 chiffres "significatifs", mais de faire un calcul approximatif dans lequel par exemple

[invitee15286c8]

Oui mais l'énèrgie potentielle je la calcule en quel point pour la question 3) ?????

[zoup1]

Moi, en lisant bêtement l'énoncé, je calculerais l'énergie potentielle en A, B, C et en D...
Ben oui, c'est juste une soustraction après tout...

[invitee15286c8]

Et pourquoi pas en E ?

Je ne comprend pas pourquoi tu dis qu'il sagit d'une soustraction ...

[Gwyddon]

E= E_p + E_c ....

Donc E_p = E - E_c...



Amicalement

Julien

[zoup1]

Et pourquoi pas en E ?

Oui, tu as raison, en E bien sur...

Je ne comprend pas pourquoi tu dis qu'il sagit d'une soustraction ...

09Jul85 réponds à la question je pense.

[invitee15286c8]

Mai je doi calculer l'énèrgie potentile pour chaque point ?

Et après comment j'ai l'énèrgie ptentielle du véhicul ?

Parce que là j'aurais plusieurs résulats

[Gwyddon]

On va redéfinir tout ça, en parlant uniquement de point matériel (sinon ça se complique un petit peu, il faut parler de référentiel barycentrique, etc...)

_ Pour un point matériel S donné, il possède toujours une énergie cinétique à un instant t donné ; cette énergie cinétique étant reliée à la vitesse, la vitesse n'étant pas toujours constante, l'énergie cinétique est variable au cours du temps, et dans l'espace aussi (puisque la vitesse en X n'est pas forcément la même en Y à t donné).

_ Ce même point matériel possède ensuite plusieurs énergies potentielles, selon la situation : il y a l'énergie potentielle de pesanteur, d'interaction électrostatique, etc..., qui elles aussi varient en fonction de l'espace.

_ Quand le système est dit conservatif, c'est-à-dire que toutes les forces qui agissent sur le système dérivent d'un potentiel (ie il existe une énergie potentielle associée à cette force), alors l'énergie mécanique est conservée au cours du mouvement. C'est le cas généralement quand il n'y a pas de frottements dissipatifs, ce qui est le cas dans ton problème.

Ainsi, parler de l'énergie mécanique de ton système a un sens, puisque elle est la même où que tu sois, et quel que soit l'instant considéré. Par contre, parler de l'énergie potentielle d'un système n'a pas de sens en soi, il faut préciser l'endroit donné car cette énergie potentielle varie en fonction de la position.

Julien

PS : dire qu'une force est conservative signifie que son travail entre A et B ne dépend pas du chemin suivi ; c'est équivalent à dire que quand je pars de A et je reviens à A, le travail est nul. Dans ce cas, on associe une énergie potentielle dont la variation est égale à l'opposé du travail ; dEp = -dW ; on définit donc l'énergie potentielle à une constante près.

[invitee15286c8]

Je suis d'accord avec toi ( bien que je ne comprenne pas tout car j ne suis qu'en 1ere S ), mais, dans mon probleme, la question ne me présice pas à quel point je doit calculer cette energie potentiele, .

Il y a 5 points en tout, et ils ne sont pas à la meme hauteurs ?

Que dois-je faire ?

[zoup1]

L'énergie potentielle que tu calcules est l'énergie potentielle du véhicule. Elle est différente en chacun des points de telle sorte que la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique soit égale à l'énergie mécanique totale.

L'énergie mécanique totale est une constante. Tu peux déterminer sa valeur en un point que tu choisis comme tu veux... comme dans le texte on te donne la vitesse en D, cela signifie qu'en se point tu peux calculer l'énergie cinétique et comme tu connais l'altitude de ce point, tu vas également pouvoir déterminer l'énergie potentielle.

Dans la question 2, on te demande de calculer les vitesse du véhicule... Pour cela il faut en fait que tu calcules l'énergie potentielles aux différents points et que tu en déduises l'énergie cinétique puis du coup la vitesse.

Dans la question 3, il n'y a pas grand chose de nouveau à faire puisque tu as déjà calculé l'énergie potentielle de la question 2...

[zoup1]

Le message juste au dessus a été concue avant celui de 09jul85... je ne sais pas si il est encore d'actualité...

[Gwyddon]

Le message juste au dessus a été concue avant celui de 09jul85... je ne sais pas si il est encore d'actualité...

si si il est mieux en fait que mon post, beaucoup trop vaste (je ne me souvenais plus trop de la question de départ en fait), en plus il répond précisément à l'exercice.

D'ailleurs je suis d'accord, je ne vois pas trop l'interêt de la question 3...

[invitee15286c8]

Donc il faut juste que je calcul l'énèrgie potentielle à chaque point ?

[Gwyddon]

voui c'est bien ça

[invitee15286c8]

Ok merci !

Vraiment bizarre comme exo ...

[invitee15286c8]

Euh encore une petite précision :

Dois-je utiliser l'énèrgie potentielle de pesenteur, c'est à dire que la forumule est :

m.g.z + cste ( si oui, quelle est cette constante ? )

Ou dois-je juste utiliser la formule Ep = m.g.z ?


D'autre part, j'ai un autre exo avec un skieur qui descend une pente : on me di pas si il y a ou non des frottement : dans le bilan des force, dois-je les conter ? Dois-je compter la poussée darchimède (car c'est de la neige ? )

Ou dois-je juste mettre : BDFE = P et Rn ??? Quele est le bilan des forces ?


Merci

[Gwyddon]

tu es malin et tu connais ton cours, donc tu sais que la constante est choisie arbitrairement ; tu prends par exemple Ep=0 à z=0 (et ton énergie mécanique est tout simplement E_c(z=0)).

Dans tout exercice de physique, avant de faire plein de calculs, réfléchir à la situation posée et voir quelles hypothèses tu peux faire pour simplifier ta démarche est la première chose à faire. Ainsi tu vois que tes hauteurs sont toutes positives, et que l'on te donne une info sur la vitesse en D : tu poses Ep(D)=0 pour simplifier la suite


Quant au deuxième exo que tu poses, sache que l'on est pas là pour résoudre tous les exercices posés sur le forum non plus ; je vais quand même te répondre un peu.

Il est important que tu juges de la situation, pour apprécier d'avance le degré de complexité de la situation : pour l'exercice du skieur, il me paraît assez inutile de faire intervenir Archimède (ou alors pourquoi ne pas parler de la pression de l'air pendant qu'on y est ? Et de l'énergie apportée par rayonnement solaire, des transferts thermiques avec la neige, etc...), on te demande sûrement une réponse simple, avec R_n et P par exemple, surtout si tu es en 1ereS.

Amicalement,
Julien

[invitee15286c8]

OUi, effectivement, surtout que l'on nous parle des frottements un peu plus loin. Donc BDFE = P, Rn, f


Mais j'ai pas compris ce que tu ma expliqué pourl'énèrgie potentielle.
La question est "calcler approximativement l'énèrgie potentielle du véhicule".

J'ai pas trop compris ce que tu m'expliquait.

Je veux simplement saoir quelle formule je dois prnedre : m.g.z ou m.g.z + constante ???

[BioBen]

m.g.z + cste ( si oui, quelle est cette constante ? )

Ou dois-je juste utiliser la formule Ep = m.g.z ?

Là tu sais une des propriétés de l'energie potentielle : le fait qu'elle soit définit à une constante près (tout dépend de là ou tu places l'origine) implique qu'elle n'a aucune réelle signification physique. Ce qui à une signifiaction physique, c'est la différence (la variation) de l'energie potentielle :

avec A la positions initale et B la position finale

Souvent pour simplifer la vie on prend K=0 (l'energie potentielle est nulle en z=0), mais en réalité tout dépend de l'énoncé de ton problème... (j'ai pas lu les premiers messages dsl)

dans le bilan des force, dois-je les conter ?

JE pense que non, surtout si on ne t'en donne pas l'expression, et que l'on parle d'un skieur (one néglige souvent les frottements). Mais bon mettre une force f de frottements ne peut pas te faire perdre de points. D'ailleurs, je te conseille de la mettre, et si tu dois passer au calcul numérique, tu dis "on négligera les frottements donc f=0", comme ca tu montres que tu sais de quoi tu parles...

Dois-je compter la poussée darchimède (car c'est de la neige ? )

Euh la neige ne change rien, tu es toujours dans l'air....
Généralement on le néglige puisqu'elle est plus que négligeable par rapport au poids ! Si tu veux vraiment la emttre mais là, mais je n'en vois vraiment pas l'utilité ! En tout cas si tu mets Poussée d'Archimède, mets les forttements, qui sont bien plus essentiels à mon sens...

BDFE = P et Rn ??? Quele est le bilan des forces ?

Encore une fois j'ai pas vu l'énoncé, mais si le skieur accélère alors il faudra bien que tu trouves que P et Rn différents (leur expressions seront en , avec des facteurs devant bien sûr.
Ca me fait penser : si après dans l'exercie ils te demandent genre la vitesse limite du skieur, alors mets la force de frottmeents, qui à un certain temps t compensera la résultante de P+Rn.
Si le skieur est à l'arret, bah la somme des deux vaut zéro, enfin là c'est assez simple...

Ciao