DM de vacances

[inviteb3c4c55d]

Bonjour à tous.
Voila je suis en première S et j'ai un DM de chimie à faire pour la rentrée et j'ai un peu du mal.
Sujet : Au moyen du webcam, Jonas enregistre la chute verticale d'une balle de golf, de masse m=46g, d'une hauteur h de 5,0m. Il lâche la balle sans vitesse initiale.
1/ Calculer la vitesse de la balle de golf au moment de son impact au sol.
2/ Au moyen d'un logiciel de traitement vidéo, Jonas détermine une vitesse de 8,0m/s. Calculer la fraction d'énergie potentielle de pesanteur qui a ét" transformée en chaleur au cours de la chute de cette balle.

Voila le sujet et les questions.
Pour la 1/ je pense que pour trouver la vitesse, il faut que je me serve de Ec= 1/2 *m*V² et que j'isole V mais pour la deuxième je vois vraiment pas comment faire. SI qqn pouvait m'aider ce serait gentil.
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[invite829bf453]

bien tu as la vitesse à la fin de la chute, tu peux donc calculer son énergie cinétique.
Tu peux aussi avec les données initiales calculer l'énergie potentielle au moment de lâcher la balle.
Donc l'énergie transformée en chaleur sera la différence des deux.

[inviteb3c4c55d]

Merci beaucoup.
Et pour la vitesse de la question 1/ je trouve V= racine carré de -1/2 *m c'est bon ou je me goure complètement?

[invite829bf453]

Pour la vitesse théorique en fin de chute, tu dois poser énergie potentielle au début = énergie cinétique à la fin

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb3c4c55d]

Et je fais Ec-Ep ou le contraire?

[inviteb3c4c55d]

Donc je me retrouve avec racine carré de 2m²*g*z = V c'est ça?
(Désolé pour toutes ces questions qui doivent paraître débile mais je suis absolument nulle en Physique-Chimie)

[invite829bf453]

Euh la le problème c'est pas la physique mais les maths
Un m de chaque côté, ça s'annule, donc plus de m dans le résultat.

Sinon le problème vient peut-être d'un manque de compréhension à la base.
Pourquoi fait-on Ec=Ep pour trouver la vitesse?

On sait qu'au moment de lâcher la balle (t=0), la vitesse est nulle, donc Ec(0) est nulle. Au moment où elle touche le sol (t=t1), la hauteur est nulle, donc Ep(t1)=0.

Comme on néglige ici les pertes, la somme des deux énergie doit être la même au début et à la fin: Ec(0)+Ep(0) = Ec(t1)+Ep(t1).
En simplifiant, ça donne Ep(0)=Ec(t1)

[inviteb3c4c55d]

Oui je crois que c'est ça le problème j'ai rien compris.
Si j'comprends, je me retrouve avec 0=1/2 *m*V²
donc avec racine carrée de -1/2 * m = V
C'est ça ou j'suis encore a côté d'la plaque?

[invite829bf453]

oui la tu es à côté de la plaque. La formule Ec=0 n'est valable qu'avant de lâcher la balle, quand v = 0.
La on te demande la vitesse de la balle quand elle touche le sol.
Donc à ce moment la, c'est Ep = 0 (normale puisqu'elle est au niveau du sol).
Donc, il faut raisonner comme j'ai expliqué au post précédent.

[inviteb3c4c55d]

J'comprends rien

[yohann2008]

J'comprends rien

Bonjour !
1)
La formule pour calculer l'énergie cinétique est 0,5*m*v²
La formule pour calculer l'énergie potentielle est m*g*h
et sachant que la masse est en kg , la vitesse est en m/s , g l'accélération de la pesanteur en N (on est sur terre est elle vaut 9,81) et la hauteur est en mètres.
Et on sait que Em=Ec+Ep et que au départ la balle n'as pas d'énergie cinétique
donc Em= 0 + m*g*h
Em= 0 + (46/1000)*9,81*5
Em= 0 + 2,2563
donc on sait maintenant que Em = 2,2563 et si on transforme l'énergie potentielle en cinétique on aura toujours la même énergie mécanique Em
2,2563 (Em) = 0,5*(46/1000)*v² (Ec) + 0 (Ep)
2,2563 = 0,023*v² + 0
donc 2,2563/0,023 = v²
98,1 = v² donc v = √98,1 soit 9,9045444115315066822772965527 114 m/s
2)
On voit donc que avec le logiciel a Jonas on a 1,9045444115315066822772965527 114m/s de différence avec nos équations
Maintenant pour convertir nos m/s en joules on reprend la formule de l'énergie cinétique car l'énergie est exprimé en joules ensuite ;
(0,5*0,046)*1,9045444115315066 822772965527114² = 0,0834276565564055409219548686 022 J
Donc l'énergie perdu en chaleur est de 0,0834276565564055409219548686 022 Joules

[inviteb3c4c55d]

Je te remercie pour ta réponse ! La un je la comprend parfaitement mais la deux j'ai bcp plus de mal Je vois pas cmt t'as trouvé ça : 9,9045444115315066822772965527 114 m/s et ça : c'est les deux seuls trucs que je comprend pas :$ Si ça te dérange pas de me ré-expliquer :$

[yohann2008]

Je vois pas cmt t'as trouvé ça : 9,9045444115315066822772965527 114 m/s

Comment j'ai trouver 9,9 et des brouettes ? c'est simple
On as Em=Ec+Ep et comme l'énergie cinétique au moment ou la balle est a 5 mètres de hauteur est a 0 Joules on peut dire que Em est égale a l'énergie en Joules de l'énergie potentielle ! donc Em est égale a l'énergie potentielle qui est égale a m*g*h , g c'est l'accélération de la pesanteur de la terre (pour la calculer on divise la masse de la terre par son rayon au carré puis on multiplie par la constante de gravitation universelle) je rentrerais pas plus dans les détails retiens 9,81 ou 10.
donc Em = Ep =0,046*9,81*5 soit 2,2563 Joules
Donc maintenant on a notre équation ;
Em= 0,5(ou 1/2)*m*v² + 0 (Ep) ou 2,2563 = 0,5(ou 1/2)*m*v²
donc comme sa avec le calcule d'au dessus on peut avoir la vitesse en m/s

Après pour la question 2;
comme la formule de l'énergie cinétique nous donne des joules on a juste a l'utiliser en m'étant comme vitesse la différence entre notre valeur trouver et celle de Jonas soit 1,9045444115315066822772965527 m/s

[inviteb3c4c55d]

Merci beaucoup de ton aide

[invite7cd2b282]

Bonjour !
1)
La formule pour calculer l'énergie cinétique est 0,5*m*v²
La formule pour calculer l'énergie potentielle est m*g*h
et sachant que la masse est en kg , la vitesse est en m/s , g l'accélération de la pesanteur en N (on est sur terre est elle vaut 9,81) et la hauteur est en mètres.
Et on sait que Em=Ec+Ep et que au départ la balle n'as pas d'énergie cinétique
donc Em= 0 + m*g*h
Em= 0 + (46/1000)*9,81*5
Em= 0 + 2,2563
donc on sait maintenant que Em = 2,2563 et si on transforme l'énergie potentielle en cinétique on aura toujours la même énergie mécanique Em
2,2563 (Em) = 0,5*(46/1000)*v² (Ec) + 0 (Ep)
2,2563 = 0,023*v² + 0
donc 2,2563/0,023 = v²
98,1 = v² donc v = √98,1 soit 9,9045444115315066822772965527 114 m/s
2)
On voit donc que avec le logiciel a Jonas on a 1,9045444115315066822772965527 114m/s de différence avec nos équations
Maintenant pour convertir nos m/s en joules on reprend la formule de l'énergie cinétique car l'énergie est exprimé en joules ensuite ;
(0,5*0,046)*1,9045444115315066 822772965527114² = 0,0834276565564055409219548686 022 J
Donc l'énergie perdu en chaleur est de 0,0834276565564055409219548686 022 Joules

Bonjour,

Beaucoup d'imprécisions dans ce post, et 2 erreurs.
Déjà, g n'est pas en N mais en N/kg (ou en m/s²).
Ensuite, quand vous calculez les énergies mécaniques numériquement, il faut mettre les unités !

Enfin, v1²-v2² n'est pas égal à (v1-v2)² !! Votre réponse à la dernière question est donc fausse. La réponse est 1/2*m*(98.1-64) = 0.78 J.

Par ailleurs, il ne sert à rien de mettre 40000 chiffres significatifs à vos résultats !! Toutes les données de l'énoncé possède 2 chiffres caractéristiques, donc il faut mettre 2 chiffres significatifs partout.

A+

[obi76]

Bonjour,

9,9045444115315066822772965527 114 m/s

vous vous rendez compte que la précision de ce que vous avez écrit prétend mesurer une vitesse avec une précision spatiale de l'ordre du proton sur un temps plusieurs fois plus grand que l'age de l'Univers ?

[invitede32eed7]

Un conseil à CocoNoisette (ça peut aider pour le bac ! ^^) :
Penses à regarder que tes unités sont homogènes !
Tu as écris par exemple : -1/2 * m = V
A gauche tu as des kg et à droite des m/s... Donc manifestement, la relation est fausse. C'est une vérification simple qui permet de détecter quelques erreurs.
J'ai utilisé jusqu'à ma dernière année d'école d'ingé pour te dire l'utilité de cette vérification ! En prépas, ça me permettait aussi de vérifier que j'avais bien retenu la formule !

[inviteb3c4c55d]

Merci bien !

[inviteb3c4c55d]

Merci pour toutes ces informations elles m'aident vraiment beaucoup. Par contre pour la question 2/ je comprend pas trop comment faire que la j'ai Ec finale = 1,5 et Ep= 2,3 mais a partir de ça, comment je peux trouver la fraction d'NRJ potentille de pesanteur qui a été transformée en chaleur au cours de la chute de la balle?