energie mécanique

[invite92383a11]

salut,

je ne comprends pas le concept de conservation de l'énergie mécanique.. qun peut-il m'éclairer?

plus précisément.. je conçois bien qu'un chariot circulant sur des montagnes russes voit ses énergies cinétique et potentielle fonctionner en binome (la somme des deux étant constante mais selon la position du chariot, tantot l'énergie cinétique est grande et l'énergie potentielle petite, tantot, c'est le contraire)..

mais dans la situation d'un satellite qu'on fait décoller en fournissant au démarrage une forte quantité d'énergie cinétique... je ne vois plus. au sol, l'énergie d'attraction est à son maximum.. et l'énergie cinétique aussi, non?(.. la modèle de la montagne russe ne fonctionne plus).. le satellite s'éloignant, l'attraction décroit.. cette énergie potentielle, se convertit-elle en énergie cinétique? s'éloignant de la terre, le satellite va-t-il de plus en plus vite..? si oui, je peux concevoir une conservation de l'énergie mécanique.. mais, je ne crois pas que les choses se passent de la sorte..

bref.. qun pour expliquer de façon claire et imagée, à la pauvre bougre que je suis, la façon dont les choses se passe au décollage d'une pomme terrestre, qu'on destine à une vie interstellaire..?

merci d'avance
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[arrial]

Si Ep = m.g.z, Ep(z=0) = 0, non ?

[invite92383a11]

ok, mais que fait-on de l'attraction gravitationnelle? GmM/r2 ou GmM/r (cette attraction décroit avec la distance, non).. quel est le lien entre cette attraction et l'énergie mécanique? et avec l'énergie cinétique?

[inviteb836950d]

...au sol, l'énergie d'attraction est à son maximum.. et l'énergie cinétique aussi, non?...

Bonjour
non... l'énergie potentielle est plus petite au sol
Elle est comptée négativement : Ep=-GmM/r
Plus la masse est "haute" plus la "potentialité" de mouvement est importante puisque qu'elle pourra acquérir plus d'énergie cinétique en tombant...
La formule que je te donne rend compte de ce fait : à l'infini l'énergie est nulle mais maximale puisque négative en se rapprochant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite92383a11]

ok.. donc dans l'espace, l'énergie potentielle est au mieux nulle, c'est ça.. jamais positive, donc?

c'est un point qui diffère de la montagne russe, non? sur une montagne russe l'énergie potentielle peut être positive, non (qd le chariot est au sommet)?

pour revenir à l'espace, l'énergie mécanique est-elle conservée dans l'espace? si oui, comment ca se passe lorsque l'énergie potentielle tend vers zéro? récapitulons: au sol énergie potentielle de -100, donc on fournit une énergie cinétique de 100 pour décoller.. (total de l'énergie mécanique : 0?).. le satellite prend de la hauteur, son énergie potentielle augmente et atteint 0, quelle est, à ce moment, la vitesse? nulle, elle aussi? si oui, physiquement, que ce passe-t-il?

[inviteb836950d]

ok.. donc dans l'espace, l'énergie potentielle est au mieux nulle, c'est ça.. jamais positive, donc? c'est un point qui diffère de la montagne russe, non? sur une montagne russe l'énergie potentielle peut être positive, non (qd le chariot est au sommet)?...

Elle est définie à une constante près (seules les différences d'énergie potentielle comptent)
Tu peux donc parfaitement ajouter la constante gmM/R₀ avec R₀ = le rayon de la terre. L'énergie sera alors nulle au sol et positive en t'élevant dans les airs...

pour revenir à l'espace, l'énergie mécanique est-elle conservée dans l'espace? si oui, comment ca se passe lorsque l'énergie potentielle tend vers zéro? récapitulons: au sol énergie potentielle de -100, donc on fournit une énergie cinétique de 100 pour décoller.. (total de l'énergie mécanique : 0?).. le satellite prend de la hauteur, son énergie potentielle augmente et atteint 0, quelle est, à ce moment, la vitesse? nulle, elle aussi? si oui, physiquement, que ce passe-t-il?

Si tu définis Ep=0 à l'infini alors l'énergie cinétique va se transformer en énergie potentielle, la vitesse va diminuer petit à petit et à l'infini, elle sera nulle.

[invite92383a11]

merci.. je continue..

si la vitesse du satellite est nulle à un moment donnée, qu'est-ce qui l'empêche de céder à son énergie potentielle (comme le chariot au sommet de la montagne russe.. il redescend) qui est surement immense puisqu'elle n'a fait qu'augmenter depuis le décollage..?

[inviteb836950d]

Si tu ne veux pas que le satellite redescende, il faut le mettre en orbite : sa trajectoire ne doit pas rencontrer la terre. Pour cela il va falloir lui communiquer une vitesse tangentielle.
Si tu as bien observé les trajectoires des fusées au décollage, tu as pu remarquer qu'elles s'inclinaient assez rapidement. Si tu te contentes de lancer le satellite verticalement, il retombera effectivement sur terre...