Transformation d'énergies

[nasssi]

Bonjour, je fais des exercices sur les transformations d'énergies : à savoir Epp et Ec , mais là je bloque sur un exo

Voici l'énoncé
Le record mondial du saut en hauteur est de 2.45m. Il est détenu par le sauteur cubain Javier Sotomayor dont les caractéristiques physiques sont : masse M= 85 kg ; taille 1.96 m
a) Quelle est l'énergie minimale que l'athlète doit fournir pour passer au-dessus de la barre à 2.45m ?
b)Le sauteur arrive devant la barre à une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1. Calculer la hauteur maximale qu'il pourrait théoriquement franchir s'il transformait toute son énergie cinétique en énergie potentielle de pesanteur (pour un tel saut, on considère que la vitesse au 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-1 ; il prend son appel et franchit cette barre, à 2,45 m, avec une vitesse de valeur v' = 0.36 km.h-1.
Calculer la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur juste avant le saut et au franchissement de la barre. Comparez les valeurs trouvées et conclure.

Si vous pouvez m'aider,
je nage dans cet exo
merci d'avance

...Nassima...
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[LPFR]

Bonjour.
Comme vous devez le savoir, dans ce forum on ne résout pas vos exercices. La charte l'interdit.

Mais si vous nous dites ce que vous avez fait et où est ce que vous bloquez, on essaiera de vous aider.
Au revoir.

[Eurole]

Bonjour, je fais des exercices sur les transformations d'énergies : à savoir Epp et Ec , mais là je bloque sur un exo

Voici l'énoncé
Le record mondial du saut en hauteur est de 2.45m. Il est détenu par le sauteur cubain Javier Sotomayor dont les caractéristiques physiques sont : masse M= 85 kg ; taille 1.96 m
a) Quelle est l'énergie minimale que l'athlète doit fournir pour passer au-dessus de la barre à 2.45m ?
b)Le sauteur arrive devant la barre à une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1. Calculer la hauteur maximale qu'il pourrait théoriquement franchir s'il transformait toute son énergie cinétique en énergie potentielle de pesanteur (pour un tel saut, on considère que la vitesse au 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-1 ; il prend son appel et franchit cette barre, à 2,45 m, avec une vitesse de valeur v' = 0.36 km.h-1.
Calculer la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur juste avant le saut et au franchissement de la barre. Comparez les valeurs trouvées et conclure.

Si vous pouvez m'aider,
je nage dans cet exo
merci d'avance

...Nassima...

bonsoir.

Le principe à utiliser est la conservation de l'énergie.
Mais je pense qu'il faut considérer le corps du sauteur comme un point en son centre de gravité.
Où situer ce point ?
Un croquis serait utile.
Commençons par la première question.

.

[nasssi]

Bonsoir,

Voici ce que j'ai commencé à faire :
a) Quelle est l'énergie minimale que l'athlète doit fournir pour passer au-dessus de la barre à 2.45m ?

On sait que l'énergie qui va intervenir en grande parti pendant ce saut est Epp (car elle dépend de h ? )
Or Epp = m * g * h = 85 * 9.91 * 2.45 = 2042.9 Joules
Donc l'athlète doit au minimum fournir 2043 J pour dépasser la hauteur de 2.45

Je ne suis pas sure du tout

Qu'en pensez-vous ?

...Nassima...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rincevent]

Qu'en pensez-vous ?

relis le message d'Eurole...

[nasssi]

Je ne vois pas du tout
....

[nasssi]

J'ai néanmoins une rectification à faire :
L'énoncé dit que pour un tel saut, le sauteur passe à 10 cm au dessus de la barre , donc à mon avis la hauteur va être modifiée
h = 2.45 + 10 * 10^-2
h = 2.55 m

Donc que Epp = m * g * h = 200 * 10^-3 * 9.81 * 2.55 = 5.0031 Joules ( à fournir par le sauteur )

[Rincevent]

(...) Mais je pense qu'il faut considérer le corps du sauteur comme un point en son centre de gravité.
Où situer ce point ?
Un croquis serait utile.

tout est là... réfléchis à la différence de hauteur vraiment réalisée si l'on "modélise" le sauteur comme un point situé en son centre de masse [ce qui est correct quand on ne s'intéresse qu'à l''énergie potentielle et à l'énergie cinétique de translation/déplacement]

[Rincevent]

J'ai néanmoins une rectification à faire

c'est pas la plus importante

Epp = m * g * h = 200 * 10^-3 * 9.81 * 2.55 = 5.0031 Joules ( à fournir par le sauteur )

je crois qu'il y a un bug là

[Eurole]

...h = 2.55 m
Donc que Epp = m * g * h = 200 * 10^-3 * 9.81 * 2.55 = 5.0031 Joules ( à fournir par le sauteur )

Bonjour.
5 joules, c'est l'énergie pour soulever un demi-litre d'eau à 1m de hauteur. Il faut vérifier.

Quelle est la masse ?
Quelle est la hauteur de l'effort réel (la tête du sauteur n'est qu'à 49 cm de la corde)

.

[nasssi]

Bonjour,

J'ai essayé de schématiser la situation, et vous avez raison je vois mieux les choses comme ça :

Commençons par chercher h :
L'énoncé nous dit que le centre d'inertie est à mi-taille du sauteur : soit à 1.96 /2 = 0.98 m
Or la barre est à 2.45 m : donc 2.45 - 0.98 = 1.47 m pour que le "centre d'inertie" atteigne la barre
Enfin la dernière chose à ajouter est : les 10 cm au dessus de la barre qu'impose l'énoncé :
Donc : h = 1.47 + 10 * 10^-2
h = 1.57 m

De plus m = 85 kg

et g = 9.81 N.kg-1

Avec àa je détermine Epp et je trouve
Epp = m * g * h
EPP = 85 * 9.81 * 1.57
Epp = 1309.1 Joules

Qu'en pensez-vous ?

Nassima

[Eurole]

Rebonjour.

J'en pense deux choses:
- il a fallu beaucoup de temps pour connaître la totalité de l'énoncé.
- le résultat trouvé illustre la hauteur de l'exploit sportif

mais ce n'est pas fini.

.

[nasssi]

Mais pour la question a) seulemennt , est-ce que cela vous semble complet et juste ?

[nasssi]

b)Le sauteur arrive devant la barre à une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1. Calculer la hauteur maximale qu'il pourrait théoriquement franchir s'il transformait toute son énergie cinétique en énergie potentielle de pesanteur (pour un tel saut, on considère que la vitesse au franchissement de la barre est quasi nulle).

Pour la question b) , j'ai commencé à résoudre cette question , mais je ne suis pas sure de mon raisonnement :

Ec = 1/2 m * v^2
Ec = (1/2) * 85 * (21.6/3.6)^2
Ec = 1530 J

On nous demande de calculer la hauteur qu'il pourait au maximu franchir si il transforme tout son Ec en Epp
Soit
Et = Ec = Epp = 1530 J
Epp = 1530 J
Epp = m *g * h
h = Epp/m * g
h = 1530/(85 * 9.81) = 1.8 m

Qu'est ce que vous en pensez, est-ce juste, ou y a t'il des rectifications à faire ou une erreur dans les calculs

Merci d'avance

Nassima

[Eurole]

Mais pour la question a) seulemennt , est-ce que cela vous semble complet et juste ?

oui, cela me semble juste et complet.

.

[Eurole]

b)Le sauteur arrive devant la barre à une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1. Calculer la hauteur maximale qu'il pourrait théoriquement franchir s'il transformait toute son énergie cinétique en énergie potentielle de pesanteur (pour un tel saut, on considère que la vitesse au franchissement de la barre est quasi nulle).

Pour la question b) , j'ai commencé à résoudre cette question , mais je ne suis pas sure de mon raisonnement :

Ec = 1/2 m * v^2
Ec = (1/2) * 85 * (21.6/3.6)^2
Ec = 1530 J

On nous demande de calculer la hauteur qu'il pourait au maximu franchir si il transforme tout son Ec en Epp
Soit
Et = Ec = Epp = 1530 J
Epp = 1530 J
Epp = m *g * h
h = Epp/m * g
h = 1530/(85 * 9.81) = 1.8 m

Qu'est ce que vous en pensez, est-ce juste, ou y a t'il des rectifications à faire ou une erreur dans les calculs

Merci d'avance

Nassima

Cela me semble également bon (sauf l'arrondi - je trouve 1,83 m)

Il passe largement au-dessus de la barre.

.

[nasssi]

c)Le sauteur arrive, de nouveau, devant la barre avec une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1 ; il prend son appel et franchit cette barre, à 2,45 m, avec une vitesse de valeur v' = 0.36 km.h-1.
Calculer la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur juste avant le saut et au franchissement de la barre. Comparez les valeurs trouvées et conclure.

J'ai aussi fait la c)

*L'énergie totale avant la barre est :
_Ec = 1/2 m * v^2
Ec = 1/2 * 85 * (21.6/3.6)^2
Ec = 1530 Joules
_Epp = m * g * h
Epp = 85 * 9.81 * 2.45
Epp = 2043 Joules
}Donc Et = Ec + Epp
Et = 1530 + 2043
Et = 3573 Joules

*Energie totale après le franchissement de la barre est :
_Ec = 1/2 * m * v^2
Ec = 1/2 * 85 * (0.36/3.6)^2
Ec = 0.425 Joules
_Epp = m * g * h
Epp = 85 * 9.81 * 2.45
Epp = 2043 Joules
}Donc Et = Ec + Epp
Et = 0.425 + 2043
Ec = 2043.425 Joules

*Comparaison et conclusion :
_L'énergie totale avant le franchissement de la barre est plus importante que celle qui suit le franchissement de la barre. Cela est du au fait qu'après le franchissement de la barre, la vitesse diminue.
_Donc l'énergie totale, ici, ne se conserve pas (car les frottements ne sont pas négligées, ainsi qu'une éventuelle perte de chaleur de la part du sauteur).

Qu'en pensez-vous ?

Merci d'avance

Nassima

[Eurole]

re.

la question n'est pas avant la barre mais avant le saut.

J'avoue que je peine à cerner la question.

A demain.

.

[nasssi]

Y a t'il quelqu'un qui pourrait m'aider à la question c) (vérifier mon raisonnement et me remettre sur la bonne voie si je me suis trompée) ,

Merci d'avance

Nassima

[Eurole]

Y a t'il quelqu'un qui pourrait m'aider à la question c) (vérifier mon raisonnement et me remettre sur la bonne voie si je me suis trompée) ,

Merci d'avance

Nassima

mon message précédent: est-ce avant la barre ou avant le saut ?

.

[nasssi]

Dans le manuel, la question est formulée exactement comme ceci :

c)Le sauteur arrive, de nouveau, devant la barre avec une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1 ; il prend son appel et franchit cette barre, à 2,45 m, avec une vitesse de valeur v' = 0.36 km.h-1.
Calculer la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur juste avant le saut et au franchissement de la barre. Comparez les valeurs trouvées et conclure.

Merci d'avance

Nassima

[Eurole]

Dans le manuel, la question est formulée exactement comme ceci :
c)Le sauteur arrive, de nouveau, devant la barre avec une vitesse de valeur v = 21,6 km.h-1 ; il prend son appel et franchit cette barre, à 2,45 m, avec une vitesse de valeur v' = 0.36 km.h-1.
Calculer la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur juste avant le saut et au franchissement de la barre. Comparez les valeurs trouvées et conclure.
Merci d'avance
Nassima

juste avant le saut, la somme est quoi ?

.

[invite6ef28e97]

Ah... c'est peut-être ça:

v = 21,6 km.h-1

[invite6ef28e97]

M= 85 kg

Attention masse différent de poids.

[invite6ef28e97]

Déplacement horizontal, la masse
Déplacement vertical vers le haut, le poids - la gravité de la terre!

[Eurole]

Déplacement horizontal, la masse
Déplacement vertical vers le haut, le poids - la gravité de la terre!

Bonjour Annomnim.
Il est demandé:"Calculer la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur du sauteur"

.

[invite6ef28e97]

Bah? Lorsqu'il se lance il a une certaine énergie!

[invite6ef28e97]

S'cuse moi, l'ut!

85kg c'est en masse 85 / 9.81.

[Eurole]

Bah? Lorsqu'il se lance il a une certaine énergie!

Fernand Raynaud disait ça ...

Il a également un but, comme Nassima.

.

[nasssi]

Bonsoir,

Excusez-moi, mais j'avoue que je n'ai rien compris à ce qui se disait entre Ammonium et Eurole dans les messages précédents.

Su quelqu'un pouvait m'expliquer ...

Merci d'avance

...Nassima...