Exercice chariot : Energir Cinetique

[invitec8600cb8]

Un jeu de fête foraine consiste à pousser le plus fort possible un chariot se déplaçant sur des rails , afin qu'il atteigne une cible. Les rails possèdent une partie horizontale AB=l=12m; sur cette partie, un joueur exerce sur le chariot une force constante F, de valeur F=120N, parallèle et de même sens que le vecteur vitesse du chariot. La cible est située à l'altitude H=2,4m par rapport au niveau AB. Le chariot a une masse m=5,0kg. On prendra g=10 N.m-1 pour l'intensité de pesanteur.

1. Calculer l'energie cinétique acquise par le chariot en B si les frottements sont négligeables?

Ici j'ai trouver 120 J pour l'energie cinetique .

2. Calculer l'energie cinetique minimale que doit acquerir le chariot pour atteindre la cible.

Ici je bloque car je ne comprend pas bien la question , je pense la resoudre grace Au theoreme de l'energie cinetique ΔE_c

3. En réalité, le chariot s'élève jusqu'à la hauteur h'=1,9m. Pourquoi le chariot n'atteint-il pas sa cible? Quelle Information pouvez-vous en déduire?

Je pense qu'il faut calculer l'energie cinetique en h' , donc 95 J mais apres je ne voit pas comment resoudre la question

Voilà! merci de bien vouloir m'aider à comprendre cet exercice..
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[invite60be3959]

Bonsoir,

comme tu as dû le deviner, c'est un exercice typique où l'on utilise le théorème de l'énergie cinétique(TEC) et la conservation (ou non) de l'énergie mécanique. Pour la 1ère question, je ne vois pas trop comment tu as fait pour trouver 120 J, puisque le TEC nous dit que Ec(B) = W_AB(F) + Ec(A) = F*l + 0 (la force étant parallèle au trajet AB, le cosinus de l'angle vaut 1, le travail n'est donc que le produit de la norme du vecteur F par la longueur AB, et la vitesse initiale étant nulle Ec(A) est nulle). Ce qui donne Ec(B) = 120*12 = 1440 J.
Pour la 2ème question, on peut en effet encore utiliser le TEC pour répondre ici. On vient de calculer l'énergie cinétique acquise juste avant que le joueur ne lâche le chariot qui va aborder la pente allant vers la cible. Ici, on nous demande quelle devrait être cette énergie pour que le chariot atteigne effectivement la cible(qu'on appelera point "C").
La seule force qui va travailler lors de la montée de la pente est le poids, donc le TEC s'écrit : Ec(C) - Ecmin(B) = mg(z_B - z_C). Pour que le chariot atteigne tout juste la cible, il suffit que le chariot arrive avec une vitesse nulle juste au moment où il va la toucher, donc Ec(C) = 0 J(ce qui correpond bien au fait de chercher l'énergie cinétique minimale au point B). On sait d'autre part que z_C - z_B = H, donc z_B - z_C = -H. On voit que le travail du poids est négatif pendant la montée, normal puisque le poids s'oppose à ce mouvement. Après il ne reste plus grand chose à faire pour trouver Ecmin(B).
Pour la question 3 aucun calcul n'est nécessaire, il faut essayer de deviner ce qui pourrait s'opposer (à part le poids) à la montée du chariot jusqu'à la cible.