Problème de sciences (physique)

[invited90caed7]

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)
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[invite6dffde4c]

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.

[invited90caed7]

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?

[invite6dffde4c]

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+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited90caed7]

Re

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

[calculair]

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

[invite6dffde4c]

...
Donc, si ca monte à plus ou moins 400m c'est possible?

Re.
Non. C'est entre 100 et 150 m.
A+

[invited90caed7]

...

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

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

[invited90caed7]

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

[invited90caed7]

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

[invite6dffde4c]

...

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.

... L'objet à monter ne pesse pas 3924 newtons.
A+

Au revoir.

[invited90caed7]

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!