Problème de sciences (physique)
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Problème de sciences (physique)



  1. #1
    invited90caed7

    Problème de sciences (physique)


    ------

    Bonjour!
    Je bute sur ce problème:

    On souhaite construire une pile de blocs de pierre cubique de 50 cm de côté. Sachant que la masse volumique des pierres est de 3200kg/m², quel travail devra-t-on fournir pour obtenir une colonne de 5 pierres. Quelle serait la puissance dégagée par la chute de la 5° pierre si elle tombe en 0.37 secondes ? A quelle hauteur pourrait-on projeter un objet de 5 kg si on considère que le principe de conservation de l'énergie mécanique est applicable. Pour cet exercice, on considère que l'on se trouve au niveau de la mer.

    Voilà, si vous pouviez m'aider?


    Détails supplémentaires
    Voila déjà les calculs que j'ai effectués:

    - (0.5*0.5*0.5)*3200 = 400 => 1 bloc pèse 400 kg

    - (W = travail) (m = masse) (g = gravité=9.81) (h = hauteur) étant donné que W = (m*g*h)
    =>W = (400*9.81*0)+(400*9.81*0.5)+(4 00*9.81*1)… = 19620 J => Travail à fournir pour obtenir la colonne : 19620 J

    -(Ek = Energie cinétique) (v = vitesse) étant donné que Ek = (m*v²)/2
    => Ek = (400*0.37²)/2 = 5832 J

    Et pour la hauteur de l'objet de 5 kg, je pense que je me suis trompé mais je n'en susi pas sur, donc si vous pouviez me corriger?

    -(P = poids) (Ep = Energie potentielle)
    => P = 3924N
    Ep = W =19620 J
    Or, Ep = P*H
    Donc, H = Ep/P
    Donc, H = 19620/3924 = 5m
    ( Ce n'est pas dans la formule, mais plutôt dans le choix des nombres que je penses m'être trompé)

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Problème de sciences (physique)

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Le temps de chute de la 5ème pierre me posse des problèmes. La 5ème pierre tombe de 2 m de hauteur et le temps de chute dans nos contrées est de 0,638... secondes.
    Mais si le temps de chute est de 0,37 s, alors elle est tombée de 0,67 m.

    Une dernière (pour moi) façon d'interpréter l'énoncé est de dire que l'on a freiné partiellement la pierre ce qui l'a ralentie et on veut utiliser la puissance cédée par la pierre pendant sa chute freinée.
    Mais le temps de chute ne suffit pas. Il n'indique pas la vitesse finale. Et comme on n'a pas d'indication de comment la pierre a été freinée, je ne vois pas ce que l'on peut faire.
    Mais les suppositions comme la vôtre de vitesse constante sont gratuites et dans ce cas fausse (elle ne peut pas démarrer avec une vitesse autre que 0).

    Pouvez-vous nous recopier l'énoncé exact?
    Au revoir.

  3. #3
    invited90caed7

    Re : Problème de sciences (physique)

    Oui, je comprends bien que ce soit un peu étrange, mais c'est l'énoncé exact.

    Mais si on fait abstraction de tout ces éléments illogiques, le calcul est-il juste?

  4. #4
    LPFR

    Re : Problème de sciences (physique)

    Re.
    La petite phrase
    "1 bloc pèse 400 kg"
    est correcte dans la vie courante, mais pas entre physiciens. La masse du bloc est 400 kg et son poids est de 3921 N. Mélanger poids et masse est un pêché mortel.

    Si votre vitesse était de 0,37 m/s, l'énergie est bien calculée. Mais si cette énergie est utilisée pour faire monter 5kg, la hauteur sera de plus de 100 m. L'objet à monter ne pesse pas 3924 newtons.
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invited90caed7

    Re : Problème de sciences (physique)

    Re

    Ca me rassure que le reste soit juste
    Donc, si ca monte à plus ou moins 400m c'est possible?

  7. #6
    calculair

    Re : Problème de sciences (physique)

    Bonjour

    En effet ton ennoncé est bizare.

    Peut être ta colonne est constitué de 4 pierre à la base + 1 au dessus.

    Ta formule de l'energie cinetique pour calculer l'nergie de la pierre qui tombe est inèdite

    Tu ecrits Ek = 1/2 m t² ça ce n'est pas écrit dans les livres sérieux, en general on trouve Ek = 1/2 mV²
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  8. #7
    LPFR

    Re : Problème de sciences (physique)

    Citation Envoyé par Neldrag Voir le message
    ...
    Donc, si ca monte à plus ou moins 400m c'est possible?
    Re.
    Non. C'est entre 100 et 150 m.
    A+

  9. #8
    invited90caed7

    Re : Problème de sciences (physique)

    Citation Envoyé par calculair Voir le message

    ...

    Ta formule de l'energie cinetique pour calculer l'nergie de la pierre qui tombe est inèdite

    Tu ecrits Ek = 1/2 m t² ça ce n'est pas écrit dans les livres sérieux, en general on trouve Ek = 1/2 mV²

    T'as raison en fait, je me suis complètement trompé... Le pire c'est que j'écris plus haut la formule correcte...

    Comment je trouve cette vitesse alors? =S






    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Non. C'est entre 100 et 150 m.

    Ben merde alors ...

    Faute de calcul ou de formule?

    -(P = poids) (Ep = Energie potentielle)
    => P = 245.25N
    Ep = W =19620 J
    Or, Ep = P*H
    Donc, H = Ep/P
    Donc, H = 19620/245.25 = 400m

  10. #9
    invited90caed7

    Re : Problème de sciences (physique)

    Possibilité de supprimer ce message? Double poste inutile...

  11. #10
    invited90caed7

    Re : Problème de sciences (physique)

    Citation Envoyé par Neldrag Voir le message
    T'as raison en fait, je me suis complètement trompé... Le pire c'est que j'écris plus haut la formule correcte...

    Comment je trouve cette vitesse alors? =S
    Trouvé! Elle fait du 5.40m/s

    J'ai fait 2/0.37 = 5.40m/s

    Donc, il suffit de faire (400*5.40²)/2 = 5832 J

  12. #11
    LPFR

    Re : Problème de sciences (physique)

    Citation Envoyé par Neldrag Voir le message
    ...

    Faute de calcul ou de formule?

    -(P = poids) (Ep = Energie potentielle)
    => P = 245.25N
    Ep = W =19620 J
    Or, Ep = P*H
    Donc, H = Ep/P
    Donc, H = 19620/245.25 = 400m
    Bonjour.
    Je vous avais déjà donné votre erreur.
    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    ... L'objet à monter ne pesse pas 3924 newtons.
    A+
    Au revoir.

  13. #12
    invited90caed7

    Re : Problème de sciences (physique)

    Ha oui, je n'avais pas vu que vous aviez noté ça...

    C'est vrai qu'une hauteur de 118m est plus raisonnable

    Hé bien, merci pour tout, et au revoir!

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