energie potentiel et cinetique

[invite24ad28a1]

voila j'ai un exercice a rendre en chimie . J'ai repondu a toute les questions mais je ne sais vraiment pas si mes résultats sont bon . pouvez vous me le dire et si c'est faux m'aider et m'expliquer ?
merci d'avance


Le record mondial du saut en hauteur, 2.45m, est detenu par JAVIER SOTOMAYOR dont les caractèristiques physiques sont : masse = 85 kg et taille = 1.96 m

a/ Quelle est l'énergie minimale que l'athlète doit fournir pour passer au dessus de la barre à 2.45 m ?
On admettra que le centre d'inertie du sauteur se situe à mi-taille et qu'il passe pour un tel saut à 10cm au dessus de la barre.

b/ Le sauteur arrive devant la barre à une vitesse de v = 21.6 km/h. Calculer la hauteur maximale qu'il pourrait franchir s'il transformait toute son energie cinétique en énergie potentielle de pesanteur (pour un tel saut,on considère que la vitesse eu franchissement de la barre est quasi nulle..)

c/ Le sauteur arrive, de nouveau, devant la barre avec une vitesse de valeur v = 21.6 km/h ; il prend son appel et franchit cette barre à 2.45 m, avec une vitesse de valeur v' = 0.36 km/h

Calculer la somme de L'energie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur juste avant le saut et au franchissement de la barre.

Comparer les valeurs trouvées et conclure.


A.
centre d'inertie a mi taille donc 1.96/2=0.98m
il saute 10 cm plus haut que la barre donc 2.45+0.10=2.55m
or le centre d'inertie est a mi taille donc 2.55-0.98=1.57
Donc :
Epp = m*g*h=85*9.8*1.57=1307.81 j


B
Puisque l'on considere que la vitesse au franchissement est quasi nul
Ec= 1/2*m*v²
Or on sait que l'energie se conserve , donc Ec=Epp
1/2*m*v²=m*g*h
1/2*v²/g=H
1/2*(6)²/9.8=1.836m=h

C.
Avant le saut:
l'epp est nul donc Ec= 1/2*m*v²=1/2*85*(6)²=1530 j

Pendant le franchissement
Ec+Epp=(1/2*m*v²-1/2*m*v'²)+(m*g*h)
(1/2*(6)²-1/2(0.1)²)+(9.8*1.57)=33.381 J


Normalement l'energie mecanique se conserve or ici on remarque que ce n'est pas le cas cela doit etre du au frottement qui ne devrait pas être negligeable .
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[marsan09]

bonjour,
je n'ai pas refait les calculs, mais je ne vois rien d'anormal sauf :
au B, il faut ajoutter la taille / 2
au C, il y a les frottements. Il faut penser que JAVIER SOTOMAYOR doit transformer sa vitesse horizontale en vitesse presque verticale.

[invite24ad28a1]

Pour la B faut ke j'ajoute au 1.83m les 0.98m ? ma question peut etre bête mais Pk ? :/

[marsan09]

on te demande la hauteur qu'il pourra franchir et tu as calculé l'élévation du centre d'inertie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite24ad28a1]

Pas compris :/ :$

[invite60be3959]

Pas compris :/ :$

pour le b/. Au momemt où le sauteur prend son impulsion son énergie mécanique est de 0.5*m v_A² + mgz_A(z_A = 0.98m). Au moment où il est juste au dessus de la barre, elle vaut alors mgz_B (toute l'Ec est convertie donc Ec_B=0). La hauteur maximale cherchée est z_B. En égalant ces 2 expressions on obtient z_B = v_A²/2g + z_A.

[invitec17b0872]

Vaincent, il faut également tenir compte des 10 petits cm au dessus de la barre

[invite60be3959]

Vaincent, il faut également tenir compte des 10 petits cm au dessus de la barre

non car on cherche justement z_B(altitude max du centre d'inertie au dessus de la barre lorsqu'il convertie toute son énergie cinétique en énergie potentielle, ce qui revient à considérer qu'il n'a pas de vitesse horizontale). On trouvera effectivement que l'athète est suffisament au-dessus de la barre pour passer, et ce, même lorsque l'on prendra en compte une vitesse horizontale non-nulle.

[invite615a90d7]

j'ai eu ce meme exo je ne comprend pas pk les 2 resultats du c/. ne sont pas identiques alors mecanique normalement se conserve
si je ne me trompe pas
et si je me trompe alors est ce que le resultat d'adou est correct??

[invite60be3959]

j'ai eu ce meme exo je ne comprend pas pk les 2 resultats du c/. ne sont pas identiques alors mecanique normalement se conserve
si je ne me trompe pas
et si je me trompe alors est ce que le resultat d'adou est correct??

Oui en effet tu te trompes car si l'énergie mécanique était conservée alors le centre d'inertie du sauteur aurait atteint 2.7795 m . Or on nous dit bien ici qu'il n'est que 10 cm au-dessus de la barre donc 2.55 m. Donc c'est bien les frottements de l'air qui font que l'énergie mécanique n'est pas conservée. Ceci dit le calcul d'adou est faux car l'énergie mécanique juste avant le saut est 2363 J et au-dessus de la barre de 2167 J. La différence n'est donc pas uniquement de 33 J mais d'environ 200 J. Cela s'explique d'une part du fait que l'énergie potentielle juste avant le saut n'est pas nulle, car le centre d'inertie du sauteur est à 0.98m d'altitude, et d'autre part parce que l'énergie cinétique au dessus de la barre est égale à 0.5*m*(v')² et non à la variation d'énergie cinétique comme il l'écrit.

[invite615a90d7]

Ep avant le saut n'est pas egale a 0??