Vitesse d'une bille
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Vitesse d'une bille



  1. #1
    inviteacf32153

    Vitesse d'une bille


    ------

    Bonjour tout le monde, je dois résoudre un problème qui est le suivant:



    Je dois expliquer pourquoi la vitesse de la bille est égale en A et en B

    Je dirais que les forces se compensent aux points A et B, la bille est donc en mouvement rectiligne uniforme lorsqu'elle atteint la partie plane, donc d'après la réciproque de la1ere lois de Newton, la vitesse de la bille est la même en A qu'en B ?

    -----

  2. #2
    tonyjk

    Re : Vitesse d'une bille

    salut.. tu peut dire que L'energie mecanique de la bille se conserve au cours du tps(abscence des forces de frottements) on a en A et B Em(A)=Ec(A)=0.5mv^2(A)
    Ep(A)=0 et Em(B)=Ec(B)=0.5mv^2(B) et comme L'Em se conserve donc Em(A)=Em(B)=Ec(A)=Ec(B)===>> v(A)=v(B)

  3. #3
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    A quoi correspondent Ep, Em, Ec ?

  4. #4
    tonyjk

    Re : Vitesse d'une bille

    Ec= energie cinetique Em=energie mecanique Ep= energie de persanteur

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    Bonjour tout le monde, je dois résoudre un problème qui est le suivant:



    Je dois expliquer pourquoi la vitesse de la bille est égale en A et en B

    Je dirais que les forces se compensent aux points A et B, la bille est donc en mouvement rectiligne uniforme lorsqu'elle atteint la partie plane, donc d'après la réciproque de la1ere lois de Newton, la vitesse de la bille est la même en A qu'en B ?

    Bonjour mv7.
    N'est-ce pas l'application pure et simple de la première loi de Newton ?

    Quelle est l'énergie cinétique de la bille en A ? et en B ?
    Quelle serait cette énergie cinétique si la bille tombait à gauche directement sur le sol, selon h, en un point C
    Quelle serait sa vitesse en arrivant au sol ?

    .

  7. #6
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Merci tonyjk.

    Bonsoir Eurole,

    n'ayant pas commencé le chapitre sur le travail d'une force je ne sais pas si je répondrais correctement à vos questions. Je vais essayer.

    Le solide étant en translation, l'énergie cinétique s' exprime par:



    Durant la chute , il n'y a que le poids P de la bille qui travaille. Ce travail est exprimé par avec g l'intensité de la pesanteur = 9,81 N.kg-1 , m la masse de la bille en kg et (za-zc) la différence d'altitude entre le point de départ A et le point d'arrivé C exprimé en mètre selon l'axe vertical.

    Calcul de la vitesse au sol : .
    L'axe des altitudes étant vertical ascendant, on a :
    soit >0, =h

    d'où soit

  8. #7
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    Merci tonyjk.
    Bonsoir Eurole,
    n'ayant pas commencé le chapitre sur le travail d'une force je ne sais pas si je répondrais correctement à vos questions. Je vais essayer.
    Le solide étant en translation, l'énergie cinétique s' exprime par:

    Durant la chute , il n'y a que le poids P de la bille qui travaille. Ce travail est exprimé par avec g l'intensité de la pesanteur = 9,81 N.kg-1 , m la masse de la bille en kg et (za-zc) la différence d'altitude entre le point de départ A et le point d'arrivé C exprimé en mètre selon l'axe vertical.
    Calcul de la vitesse au sol : .
    L'axe des altitudes étant vertical ascendant, on a :
    soit >0, =h

    d'où soit

    Bonsoir Mv7.

    Bravo pour la réponse,
    l'orthographe,
    et en prime le langage TeX.

    Quelle est la vitesse en A ?
    en B ?

    .

  9. #8
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    soit

    la valeur de h étant nulle en A et en B, c'est à dire

    la vitesse est nulle???

  10. #9
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    la valeur de h étant nulle en A et en B, c'est à dire

    la vitesse est nulle???
    C'est curieux que la bille s'arrête si brusquement à sa sortie de la pente.

    Les formules peuvent être toxiques.

    .

  11. #10
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Oui y'a un beug... mais je sais pas où dans mon raisonnement...

  12. #11
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    ...n'ayant pas commencé le chapitre sur le travail d'une force je ne sais pas si je répondrais correctement à vos questions. Je vais essayer.

    Le solide étant en translation, l'énergie cinétique s' exprime par:



    Durant la chute , il n'y a que le poids P de la bille qui travaille. Ce travail est exprimé par avec g l'intensité de la pesanteur = 9,81 N.kg-1 , m la masse de la bille en kg et (za-zc) la différence d'altitude entre le point de départ A et le point d'arrivé C exprimé en mètre selon l'axe vertical.

    Calcul de la vitesse au sol : .
    L'axe des altitudes étant vertical ascendant, on a :
    soit >0, =h

    d'où soit
    Bonsoir.

    C'était bien parti pour la chute en C
    sinon que ce n'était pas génial d'appeler A le point d'origine - source de confusion avec l'autre A

    Ce même raisonnement n'est-il plus valable à droite ?

    .

  13. #12
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Si le raisonnement est valable, mais puisque la hauteur est nulle, dans un produit si un facteur est nul, le resultat l'est aussi.

    Je ne trouve pas là où ça bloque.

  14. #13
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    Si le raisonnement est valable, mais puisque la hauteur est nulle, dans un produit si un facteur est nul, le resultat l'est aussi.

    Je ne trouve pas là où ça bloque.
    Bonsoir.

    J'appelle O le point origine.

    OC = OA = OB = h en langage de forces.
    Même hauteur, même énergie potentielle, même énergie cinétique, même vitesse.

    Il y a toutefois une différence entre (C) et (A ou B)

    .
    Images attachées Images attachées  

  15. #14
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    La résultante des forces est nulle en A et en B, contrairement en C.
    Mais je ne vois toujours pas comment calculer la vitesse en A et en B avec ma formule.

  16. #15
    invitee0b658bd

    Re : Vitesse d'une bille

    Bonsoir,
    à tu vu la conservation de l'energie mécanique ?
    fred

  17. #16
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    non, aujourd'hui nous avons juste parlé de l'energie cinétique, de sa definition avec la formule que je connaissais déjà, mais nous ne sommes pas plus avancés.

  18. #17
    invitee0b658bd

    Re : Vitesse d'une bille

    bonsoir,
    quand tu écrit:
    Wp = mg(za-zc) = 1/2 mV², cela signifie quoi ?
    d'ailleur le V en quel point ?
    que represente mg(za-zc) ?
    peut tu expliquer cela en francais ?

    que donnerai ce calcul si le posais de la facon suivante
    Wp = mg(za-zb) = 1/2 mV²
    fred

  19. #18
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    bonsoir,
    quand tu écrit:
    Wp = mg(za-zc) = 1/2 mV², cela signifie quoi ?
    d'ailleur le V en quel point ?
    que represente mg(za-zc) ?
    peut tu expliquer cela en francais ?

    que donnerai ce calcul si le posais de la facon suivante
    Wp = mg(za-zb) = 1/2 mV²
    fred
    Là Eurole m'a proposé de calculer la vitesse en A et en B.
    Wp = mg(za-zc): c'est le travail du poids P d'un corps pour un deplacement de l'altitude de za à l'altitude zc,
    Ek= 1/2 mV²:c'est l'energie cinétique que possède un solide en mouvement, lors d'une translation.

    Dans notre cas, une chute libre, dans un referentiel terrestre et sans vitesse initiale, le travail moteur de P a permis un transfert d'énergie cinétique au solide. Ainsi on peut écrire Wp = mg(za-zc) = 1/2 mV²

    pour le calcul Wp = mg(za-zb) = 1/2 mV², on aurait V=√(2.g.(za-zc)) comme marqué précédemment.

  20. #19
    invitee0b658bd

    Re : Vitesse d'une bille

    Bonjour,
    il me semble bizare que l'on ne t'ai pas encore parlé d'energie potentielle
    mgh étant l'energie potentielle
    fred

  21. #20
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    C'est quelquechose que je travaille seul en attendant d'avoir les cours dessus au lycée.

  22. #21
    invitee0b658bd

    Re : Vitesse d'une bille

    bonsoir,
    pour traiter ce genre de probleme, il faut faire quelques hypotheses.
    1) supposer les frottements nuls
    2) pas d'echange d'energie avec l'exterieur du systeme etudié

    donc à ce point, soit on admet, soit on part dans de trés longues explications
    on pose, que si l'on a pas d'echange d'energie avec l'exterieur, l'energie se conserve. c'est à dire, que l'energie du systeme la bille en haut est la même que l'energie du systeme la bille en bas
    l'energie du systeme la bille en bas, tu la connais, c'est son energie cinetique
    l'energie du systeme la bille en haut, tu la connais pas encore, mais c'est implicite dans les equations que tu as ecrit c'est mg (zc-za)
    c'est l'energie potentielle (c'est à dire qui est capable de se transformer en energie cinetique)
    la conservation de l'energie impose energie potentielle + energie cinetique = constante
    donc entre A et B tu n'as pas de variation d'energie potentielle les deux points sont à la même altitude, cela implique, pour respecter la conservation de l'energie , que l'energie cinetique ne varie pas, donc que la vitesse est la même en A et en B
    en poussant plus loin, en supposant les frottements non nuls, on verra que l'energie cinetique peut au lieu de se retransformer en energie potentielle se transformer en chaleur (energie thermique)
    fred

  23. #22
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Bonjour,
    Merci beaucoup pour ton explication

  24. #23
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Bonjour mv7

    Je pense que ça ira mieux quand tu auras digéré les conseils avisés de Verdifre.

    Energie potentielle, c'est la première base (tu l'as comprise en étudiant la chute OC).
    Conservation de l'énergie, une deuxième: "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme"

    Pour illustrer ce deuxième principe, Verdifre a évoqué la transformation de l'énergie cinétique en chaleur, par les frottements.
    Je pensais dans ma dernière question à une hypothèse plus simple et directement liée au schéma -schéma très pédagogique.

    La bille tombant en C va se comporter différemment de la chute en A.
    Si le sol est dur, elle va rebondir plusieurs fois, etc.
    Si c'est une plage de sable, la bille va déformer le sol et s'immobiliser.

    ...

  25. #24
    inviteacf32153

    Re : Vitesse d'une bille

    Je pense avoir compris ces différentes notions d' énergie.


    Citation Envoyé par Eurole Voir le message
    Conservation de l'énergie, une deuxième: "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme"
    Lavoisier nan?

    Sinon j'ai fait de nouveaux exercices, et je bloque sur un :
    Un pendule pesant est constitué d'un fil de longueur l=0,60m au bout duquel est accrochée une petite boule métallique considérée comme ponctuelle, de masse m=80,0 g

    Le pendule est écarté de sa position d'équilibre E d'un angle de alpha=50°. Il est alors lâché dans vitesse du point I. L'action de l'air est négligée.

    Le pendule oscille entre sa position de départ I et la position J,symétrique de I par rapport à la verticale. L'origine O de l'axe Oz vertical ascendant est prise à l'extrémité supérieure du fil.

    1)je dois déterminer l'altitude Zi de I en fonction de l(=0,60 m) et de alpha(=50°).

    Je pense qu'il faut utilisé cosinus ou sinus, mais je ne maitrise pas très bien ça, et je ne suis même pas sûr que ce soit ça.

  26. #25
    Eurole

    Re : Vitesse d'une bille

    Citation Envoyé par mv7 Voir le message
    Je pense avoir compris ces différentes notions d' énergie.
    Lavoisier nan?
    Sinon j'ai fait de nouveaux exercices, et je bloque sur un :
    Un pendule pesant est constitué d'un fil de longueur l=0,60m au bout duquel est accrochée une petite boule métallique considérée comme ponctuelle, de masse m=80,0 g
    Le pendule est écarté de sa position d'équilibre E d'un angle de alpha=50°. Il est alors lâché dans vitesse du point I. L'action de l'air est négligée.
    Le pendule oscille entre sa position de départ I et la position J,symétrique de I par rapport à la verticale. L'origine O de l'axe Oz vertical ascendant est prise à l'extrémité supérieure du fil.
    1)je dois déterminer l'altitude Zi de I en fonction de l(=0,60 m) et de alpha(=50°).
    Je pense qu'il faut utilisé cosinus ou sinus, mais je ne maitrise pas très bien ça, et je ne suis même pas sûr que ce soit ça.
    Bonsoir,

    Le pendule pesant est un autre excellent exercice pour comprendre l’énergie potentielle et sa dérivée l’énergie cinétique

    Dans cet exercice comme dans le précédent, il est important de maîtriser le cercle trigonométrique
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Cercle_...om%C3%A9trique

    Et, comme toujours, d’essayer de synthétiser le problème dans un dessin.

    Pour les formules, je laisserai la parole à Verdifre.

    .

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