pendule et potentielle

[neo62950]

bonjour,

je bloque sur le dernier exercice de mon dm le voici:

BATMAN poursuivi par un ennemie, cours sur le toit d'un immeuble. Pour passer sur le toit de l'immeuble voisin situé a une hauteur de 3 m au dessus de lui, il doit franchir un vide large de 8m. Pour franchir ce vide, batman fait un saut de 1m et se saisie d'un cable verticale (L=10m) accroché a une grue. Au moment ou il saisit le cable sa vitesse initiale et

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX


a) faire le bilan des forces et dire si batman est un systeme conservatif

b) calculer l'energie mecanique de batman au moment ou il se saisit du cable (preciser le choix de l'origine des potentielle)

c) donnez l'expression generale de l'EM de batman en fonction de l'angle que fait le fil avec la verticale (voir figure)

d) determiner l'angle maximal que peut atteindre batman (g= 9,81 m.s-²)

e) va t il reussir a passer sur l'autre toit?



voila ce que j'ai fait pour l'instant:

a) bilan des forces: 3 forces: T= tension du fil, P= poids de batma, et F= frottement du a l'air (on ne nous dit pas de les negliger dans l'enoncé) le systeme est donc non conservatif etant donné que la force de frottement va faire tendre EM vers 0

b) je sais ce que represente l'origine des potentielle, c'est le moment ou elle est nulle. on le choisi en generalement pour faciliter les calcul, ici j'hesite entreprendre l'origine au point de depart ou d'arrive de batman. Q'en pensait vous.
Pour ce qui est du calcul de EM au moment ou il se saisit du fil j'avais pensé que selon l'origine des potentielle je devais calculer la variation d'energie mecanique entre l'origine des potentielle et le moment ou il se saisit du cable, car a ce moment EC=0 et donc EM= EP = 0 (a l'origine des potentielle) donc la variation d'EM au moment ou il se saisit du cable me donnerais EM en fin de compte. mais j ne suis pas sur de ma demarche ni de l'endroit ou prendre l'origine des pot

un peu d'aide svp?

par avance merci
-----

[obi76]

Bonjour,
l'hébergement d'images sur serveurs externe au forum est interdit. merci de les insérer en pièce jointe.

Pour la modération,

[neo62950]

desolé je ne savais pas je l'heberge ici directement alors voici le schema:

[neo62950]

quelqu'un aurais une petite idée?? help me please

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

b

b) calculer l'energie mecanique de batman au moment ou il se saisit du cable (preciser le choix de l'origine des potentielle)

c) donnez l'expression generale de l'EM de batman en fonction de l'angle que fait le fil avec la verticale (voir figure)

d) determiner l'angle maximal que peut atteindre batman (g= 9,81 m.s-²)

e) va t il reussir a passer sur l'autre toit?

voila ce que j'ai fait pour l'instant:

a) bilan des forces: 3 forces: T= tension du fil, P= poids de batma, et F= frottement du a l'air (on ne nous dit pas de les negliger dans l'enoncé) le systeme est donc non conservatif etant donné que la force de frottement va faire tendre EM vers 0

b) je sais ce que represente l'origine des potentielle, c'est le moment ou elle est nulle. on le choisi en generalement pour faciliter les calcul, ici j'hesite entreprendre l'origine au point de depart ou d'arrive de batman. Q'en pensait vous.
Pour ce qui est du calcul de EM au moment ou il se saisit du fil j'avais pensé que selon l'origine des potentielle je devais calculer la variation d'energie mecanique entre l'origine des potentielle et le moment ou il se saisit du cable, car a ce moment EC=0 et donc EM= EP = 0 (a l'origine des potentielle) donc la variation d'EM au moment ou il se saisit du cable me donnerais EM en fin de compte.

Le choix de l'origine est suggéré par la question b) : le moment où il saisit le câble semble le plus approprié, nous connaissons la vitesse, l'angle du câble est nul. Il faudra commencer par trouver les coordonnées du point d'arrivée dans ce système.

Si vous voulez tenir compte du frottement de l'air, il faudra que le coefficient soit donné.

[neo62950]

je ne suis pas tout la, si je prend comme origine des potentielle le moment ou il saisit le cable j'ai donc a cette endroit EM=EC.

pour ce qui est du frottement de l'air, il n'y a aucune autres indications, tout ce qui est dans mon ennoncé vous l'avez, c'est pour cela que j'ai hesité a les prendre en compte, dans les autres exercices il est noté de negligé les frottements visqueux mais pas dans celui ci

[phys4]

je ne suis pas tout la, si je prend comme origine des potentielle le moment ou il saisit le cable j'ai donc a cette endroit EM=EC.

Oui, et l'origine des potentiels est le niveau bas de départ.
S'il n'y a aucune donnée pour le frottement de l'air, il n'est possible de le prendre en compte.

Bonne suite pour vos calculs.

[neo62950]

ha ok du coup si je ne le prend pas en compte, le systeme est conservatif? car la seul force non conservative capable de produire un travail est la force de frottement

[neo62950]

honnetement n'ayant pas la masse je ne vois pas tres bien comment repondre a cette question, je sais que mais sans la masse je ne peut pas resoudre

a moins qu'il y ai une solution a laquelle je n'ai pas pensé

[phys4]

La masse est un facteur commun dans tous les termes.
C'est donc une constante que vous pouvez mettre en facteur et qui n'intervient pas dans la solution finale.

C'est très fréquent dans les problèmes de cinématique.

[neo62950]

meme en le mettant en facteur j'aurais il ne disparais pas donc il interviens bien dans la solution

de toute facon lorsqu'il saisit le cable j'ai Ep=0 (vu que c'est l'origine des potentiel) avec theta=0 egalement donc EM= 1/2mv² et moi je dois trouver Em

[phys4]

Votre solution c'est de faire Em = Constante, donc c'est aussi Em/m = Constante

ce qui ne change rien à la solution.

Vous écrivez les conditions de départ et les solutions d'arrivée, l'acrobate est il au dessus du niveau à atteindre, lorsque la vitesse s'annule ?

[neo62950]

ok ok je vois ce qui me fait lorsque theta vaut 0 (Ep= 0) j'ai Em= 1/2 v² soit 32j

donc la reponse a la question b est 32j et la reponse a la question c est ainsi je peut determiner theta max et repondre a la question d

par contre comment savoir si il va passer sur l'autre toit?

[phys4]

par contre comment savoir si il va passer sur l'autre toit?

Si vous avez fait un dessin, vous verrez qu'il atteint l'autre toit pour un angle de 45°, et que la solution indique un angle thetamax un peu supérieur pour la vitesse nulle.

Avez vous ce résultat ? Alors il dépasse légèrement l'autre toit et peut y atterrir. Non ?

[neo62950]

en fait j'ai 47,6 pour theta max, en utilisant la tangente j'obtient une distance horizontale de 9m ce qui est selon moi suffisant pour les 7 m restant a parcourir

me confirmer vous ces resultats? car effectivement je vois bien sur le schema mais je ne peut justifier de cette facon

[phys4]

L'angle que vous voyez sur le schéma, doit être justifié par le calcul géométrique, mais ce n'est pas une difficulté, je suppose.

C'est de la géométrie simple.

[neo62950]

petit edit, les 9,11M sont en diaguonale et je doit prendre en compte les 7m horizontale et les 3m en hauteur avec pythagore ce qui me donne 7,6m en diaguonale donc il franchi le toit


un grand merci a vous pour vos reponses

re edit lol: nos reponses ce sont croisé et oui c'est assez simple!!