Energie cinétique , 1ère S

[invitec3d54b1a]

Bonjour à tous !

Demain , j'ai un DS de Physique sur les energies , et là j'ai un exercice avec son corrigé, mais que je ne comprends pas très bien ...

Donc , soit il me manque une formule , soit je n'ai pas du tout saisi l'objet du cours ...

Voici l'exercice:

On lance une pière de masse m=200g verticalement vers le haut avec la vitesse initiale v0= 10m.sˉ¹
On considère que les frottements sont négligeables durant le mouvement.

a) Quelle est l'altitude maximale h atteinte par la pierre ?
Réponse: 0-1/2mv0²=-mgh

h=v0²/2g = 5,0m

Pourquoi , d'après la formule que je connais , on ne dit pas : Ec=1/mv²= 100*100=10000J ?

D'où sort le "-mgh" ? Pourquoi "-" ?

Est-ce que quelqu'un peut m'expliquer tout celà , parce que là je suis totalement perdu

Merci , d'avance
Cordialement

Stan
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[invite5c27c063]

Quelle est l'altitude maximale h atteinte par la pierre ?
h=v0²/2g = 5,0m

Oui !
Ecris la conservation de l'énergie totale (cinétique + potentielle). Par exemple, si on prend l'origine de l'Ep au point bas, tu as
le sommet de la trajectoire étant caractérisée par le fait que la vitesse s'y annule
On retrouve bien l'expression voulue pour h.
Le signe des expressions intermédiaires dépend de l'orientation de l'axe vertical (dans ce que j'ai écrit plus haut, mon axe est de bas en haut)... ça n'a pas d'importance, il suffit d'être cohérent dans ses notations

[invitec3d54b1a]

Oui !
Ecris la conservation de l'énergie totale (cinétique + potentielle). Par exemple, si on prend l'origine de l'Ep au point bas, tu as
le sommet de la trajectoire étant caractérisée par le fait que la vitesse s'y annule
On retrouve bien l'expression voulue pour h.
Le signe des expressions intermédiaires dépend de l'orientation de l'axe vertical (dans ce que j'ai écrit plus haut, mon axe est de bas en haut)... ça n'a pas d'importance, il suffit d'être cohérent dans ses notations

Donc , en fait est une formule à savoir impérativement pour pouvoir résoudre ce problème ? Quelle est la loi qui détermine cette formule ?

[zoup1]

mgh (ou plutot mgz où z est la hauteur à laquelle se situe la pierre à un moment donnée) est l'énergie potentielle Ep de pesanteur de la pierre.

La somme de l'energie potentielle et de l'énergie cinétique forme ce que l'on appelle l'énergie mécanique d'un système (Em = Ec + Ep).

Cette énergie mécanique Em est conservée au cours du mouvement de la pierre... Ce qui est écris dans ton corrigé, c'est l'expression de cette conservation. On écrit que la varation de l'énergie mécanique est nulle ou bien ce qui revient au même, que la variation d'énergie cinétique = - variation d'énergie potentielle.

Pour conclure : Oui il faut connaitre l'expression de l'énergie cinétique 1/2mv^2 et l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur mgz

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8241b23e]

Pourquoi , d'après la formule que je connais , on ne dit pas : Ec=1/mv²= 100*100=10000J ?

Ben là, tu nous donne l'énergie cinétique au départ. C'est juste, certes mais après ?

Il faut bien que tu comprennes que sans frottement, comme la vitesse va diminuer, tu vas perdre cette énergie cinétique. Mais comme l'énergie se conserve, il faut que cette énergie cinétique se transforme en autre chose. Et ici, comme il n'y a pas de frottements, l'énergie qui va augmenter sera l'énergie potentielle.

C'est plus clair ? Attentin de ne pas appliquer "bêtement" des formules, en physique, elles ont toutes une origine qu'il est très utile de comprendre.

[invitec3d54b1a]

D'accord, merci beaucoup, je comprend mieux à présent !
Donc l'énergie cinétique ne se conserve pas suivant la variation de sa vitesse ? On considère l'énergie cinétique d'un solide uniquement à un moment précis de son mouvement ?
L'énergie mécanique est toujours la même au cours d'un mouvement , et ce sont donc les énergies potentielles de pesanteur et cinétiques qui varient selon la vitesse , si je récapitule bien ?

Je vais poster un autre exercice dans pas longtemps pour voir si j'ai bien compris ...

[invite8241b23e]

Salut !

Attention à ce que tu dis.

L'énergie cinétique est E = 1/2.mv²

Ce qui veut dire qu'elle est donnée pour une masse et une vitesse données ! Très important ! Et on considère l'énergie cinétique d'un solide non pas à un moment, mais à une vitesse. Si sa vitesse diminue, son énergie cinétique diminue. Et si elle diminue, l'énergie s'est tranformée en autre chose (chaleurs, frottement, énergie potentielle etc...)

ce sont donc les énergies potentielles de pesanteur et cinétiques qui varient selon la vitesse , si je récapitule bien ?

Ou selon l'altitude, s'il n'y a pas de frottements. Ne te focalise pas sur la vitesse comme ça !

[invitec3d54b1a]

Merci pour ces explications !

J'ai encore 2 petites questions très urgentes.

Est ce que "h" (hauteur) est la valeur absolue de "z" , dans les formules de l'energie en général?

Lorsque l'on doit planter un repère pour déterminer za et zb , dans quel ordre apparaissent za et zb respectivement ? Comment déterminer que za>zb et vice versa ?

Ce serait sympa si quelqu'un pouvait rapidement répondre.

Merci

[zoup1]

Le plus simple est d'avoir toujours dans l'idée que l'énergie potentielle augmente quand l'objet monte.
Donc Ep=mgh avec h est l'altitude.

[invitec3d54b1a]

Et donc , réciproquement l'energie potentielle est négative quand "l'objet descend" ?

(ça marche aussi avec le travail du poids ? )

[BioBen]

réciproquement l'energie potentielle est négative quand "l'objet descend" ?

réciproquement [la variation d]'energie potentielle est négative quand "l'objet descend" ?

Oui et c'est normal puisque si l'obet "descend" il gagne de la vitesse donc Ec augmente et compense la dimintution de l'Ep

[invite5c27c063]

Et donc , réciproquement l'energie potentielle est négative quand "l'objet descend" ?
(ça marche aussi avec le travail du poids ? )

Attention, l'énergie potentielle diminue quand l'objet descend.
Quant à son signe, ça dépend de l'origine choisie

[invitec3d54b1a]

Je comprend à présent , d'accord ....

Dernière chose:
Vous me confirmez que ΔEc = -ΔEpp ?

[invite5c27c063]

Oui, c'est toujours le fait que l'énergie mécanique est constante

[invite8241b23e]

Je comprend à présent , d'accord ....
Dernière chose:
Vous me confirmez que ΔEc = -ΔEpp ?

S'il n'y a pas de frottements...

[zoup1]

S'il n'y a pas de frottements...

Il faut plutot dire, si il n'y a pas de dissipation. La présence de frottement n'est pas toujours cause de dissipation. Dans le cas du roulement sans glissement par exemple, il y a frottement mais pas de dissipation d'énergie.

[invite3e354893]

Bonjour à tous !

Je suis moi aussi en 1ère S et je bloque sur un exercice concernant l'énergie cynétique / potentielle. L'énoncé est le suivant :

Sur la Lune, un astronaute laisse tomber un fragment de roche lunaire, sans vitesse initiale, d'une hauteur h = 2,50 m.

a) S'agit-il d'une chute libre ?

Oui, car la seule force appliquée au solide durant la chute est celle de son poids.

b)Quelle est la valeur de la vitesse de la pierre quand elle frappe le sol lunaire ?

Je bloque sur cette question, car j'ai beau tourner et retourner mes formules dans tous les sens, je n'en trouve aucune qui ne fasse pas entrer en ligne de compte sa masse m.

Merci d'avance pour vos réponses !

[invite8241b23e]

Salut !

Et la conservation de l'énergie mécanique ?

[invite3e354893]

Si je ne me trompe pas, Em = Ec + Ep; or Ec = 1/2 Mv² et Epp = mgza - mgzb. Dans les deux cas on a besoin de la masse, je me trompe ? De même pour ce qui est du travail du poids ... je ne m'en sors pas :/

[invite8241b23e]

Que vaut l'énergie mécanique au départ ? A l'arrivée ? Ecris l'égalité, et la masse se simplifiera.

[invite4e849fcd]

bonjour , je sais que sa fait un an que le sujet est arrété , mais j'ai une suggestion a propos de la dernière intervention de benjy

DeltaEC= W(p) vu que ici seule cette force travail si on ne tiens pas conte des frottements

Donc 1/2mvB²=mgh puisuqe vA²=0 ( pas vitesse initiale)
vB²= 2gh nan ? Merci =)