Force et poids

[invitecd1cec69]

Besoin d'un peu d'aide

La question :

Lola tombe du pommier . La force exercée sur son corps par le sol quand elle le heurte est-elle inférieure , égale ou supérieure à son poids ?

ce que j'ai commencé à faire :

Système étudié : Lola
Référentiel : terrestre
Les forces exercées sur Lola :
Son poids = P
la réaction Sol / Lola = R

En tombant , la vecteur vitesse du système augmente .. ( 2 eme loi ne Newton )

Mais cela influe t'il la puissance de la force P ?
Est-ce que lorsque la vitesse augmente , la force aussi ?

Bref , R est t'elle égale , supérieure , ou inférieure à P ?
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[arbolis87]

Le poids (P selon votre nomenclature) ne varie pas.
La force exercée sur Lola lorsqu'elle touche le sol est plus grande que son poids. Si elle était égale, la force nette serait nulle et comme Lola avait une vitesse, Lola continuerait de tomber avec une vitesse constante. Comme Lola ne traverse pas le sol, le sol a dû lui donner une quantité de mouvement.
Si la force exercée sur le corps de Lola était moindre que son poids, alors Lola traverserait le sol, ce qui n'est pas le cas. L'unique cas possible est donc que la force exercée sur son corps est plus grande que son poids.
Attention, vous utilisez le mot "puissance" qui a un sens physique bien précis et qui n'est pas pertinent ici, je pense.

Répondant à vos questions : P est constante.

Est-ce que lorsque la vitesse augmente , la force aussi ?

De quelle force parlez-vous? Le poids reste constant lors de la chute.
La puissance c'est le travail divisé par le temps... P ne réalise aucun travail durant la chute, mais il est vrai qu'en touchant le sol un travail est fait... par le sol et le corps de Lola. La valeur du travail dépend de la vitesse de l'impact...
J'espère ne pas m'être trompé.

[calculair]

Le poids (P selon votre nomenclature) ne varie pas.
La force exercée sur Lola lorsqu'elle touche le sol est plus grande que son poids. Si elle était égale, la force nette serait nulle et comme Lola avait une vitesse, Lola continuerait de tomber avec une vitesse constante. Comme Lola ne traverse pas le sol, le sol a dû lui donner une quantité de mouvement.
Si la force exercée sur le corps de Lola était moindre que son poids, alors Lola traverserait le sol, ce qui n'est pas le cas. L'unique cas possible est donc que la force exercée sur son corps est plus grande que son poids.
Attention, vous utilisez le mot "puissance" qui a un sens physique bien précis et qui n'est pas pertinent ici, je pense.



Répondant à vos questions : P est constante.
De quelle force parlez-vous? Le poids reste constant lors de la chute.
La puissance c'est le travail divisé par le temps... P ne réalise aucun travail durant la chute, mais il est vrai qu'en touchant le sol un travail est fait... par le sol et le corps de Lola. La valeur du travail dépend de la vitesse de l'impact...
J'espère ne pas m'être trompé.

Bonjour arbolis 87,

Je voulais preciser ta reponse

Le poids P en fait travaille au sens physique. Le travail etant le produit scalaire du vecteur Force ( mg ) et du deplacement D ( vecteur )

Ce travail permet de fournir l'energie cinetique au corps qui tombe et qui sera restitué lors du choc.

La force exercée par le sol lors du choc va dependre de la dureté du sol et de la profondeur de penetration lors de l'impact en particulier. Ce qui est certain l'energie cinetique acquise sera liberée sous forme de chaleur et force de deformation

Si on veut tout de même calculer une estimation de la force d'impact, il faut se donner une estimation de la distance d'arrêt lors du choc.

[calculair]

Re bonjour,

En completant

tu as P = mg
P = m dV /dt (A )


Durant le temps dt la distance de chute du poids est V dt
Le travail du poids est donc P V dt

d'après l'équation (A) P V dt = m V dV

durant la chute de durée t ( vitesse initiale = 0 ) la distance parcourrue est
H = somme de V dt et au 2° membre la somme de V dV est 1/2 V²

donc le travail du poids durant la chute est E = 1/2 m V²

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecd1cec69]

Je vous remercie de votre aide , cependant je suis en première S , donc ce qui est d'énergie cinétique etc .. je n'ai pas encore vu , mais cependant ça me permet d'avoir quelques notions supplémentaires

merci bien !

[invitecd1cec69]

J'ai comparé mes résultats avec une amie ..

elle a mis que R était égale à P , car selon la 3eme loi de Newton Fa/b = -Fb/a ..

Or grâce à vous , j'avais mis que R devait être supérieur à P .
Suis- je dans l'erreur , ou c'est elle ?

[predigny]

J'ai comparé mes résultats avec une amie ..

Or grâce à vous , j'avais mis que R devait être supérieur à P .
Suis- je dans l'erreur , ou c'est elle ?

"J'ai comparé mes résultats à ceux d'une amie"
Bien sûr, au moment du choc R>P. Ce n'est qu'une fois que Lola est bien cassée de partout et son corps immobile sur le sol, que l'on aura P=R. Au moment de l'impact, le sol a dû vaincre le poids de Lola, plus l'inertie de son mouvement.
Pose une boule de pétanque délicatement sur le sol et mesure la profondeur de l'empreinte ; Lâche la même boule sur le même sol d'une hauteur de 10m et mesure la profondeur de l'empreinte. La quelle sera la plus profonde ? Hé oui, donc dans le second cas, il y a eu une pression beaucoup plus forte sur le sol donc aussi une réaction beaucoup plus forte.
Lors du choc, la vitesse est passée en une fraction de temps (dt) d'une vitesse V à une vitesse nulle, il y a donc eu une forte accélération (décélération) a=dV/dt or F=m.a d'où a=F/m=dV/dt donc F=m.dv/dt.
On voit que plus le dt est petit, plus la force est grande, c'est pourquoi il vaut tomber sur un sol mou que sur du béton.