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Calculer l'énergie cinétique avec variation



  1. #1
    DavianThule95

    Calculer l'énergie cinétique avec variation


    ------

    Bonjour, je me posais une question :

    En connaissant la masse m d'un objet situé à une altitude a de la terre, comment calculer l'énergie cinétique E au moment de l'impact avec le sol, sachant que cette objet ne possédait pas encore d'énergie cinétique et que toutes les f secondes durant sa chute cette objet perdait x% de sa masse ?

    Merci d'avance.

    ps : Je ne sais pas si le titre est le meilleur qu'il soit...

    -----
    Dernière modification par DavianThule95 ; 15/06/2015 à 09h26.
    Je dis ça je dis rien mais j'le dis quand même.

  2. #2
    phys4

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Bonjour,
    Il reste un détail : la perte de masse est-elle continue ou discontinue?

    Il suffit de calculer la masse restante au moment de l'impact, la parte de masse n'influence pas la vitesse donc la vitesse est celle de la chute d'un objet simple.
    Vous aurez ainsi la masse et la vitesse d'arrivée au sol.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  3. #3
    Dynamix

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Salut
    Une masse , ça ne se perd pas .
    Par quel procédé l' objet se sépare d' une partie de ses constituant ?

  4. #4
    DavianThule95

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Merci pour vos réponses.

    phys4: La masse se perd de façon continue.

    Dynamix: A cause des frottements de l'atmosphère.

    Je voudrais savoir une chose:
    Pour calculer l'énergie cinétique:


    Pour:
    - l'énergie cinétique (exprimée en quoi ? joule ? kilojoule?...),
    - la masse (exprimée en quoi ? g ? kg ? tonne ?...),
    - la vitesse de l'objet qui tombe (exprimée en quoi ? m/s? km/h?... ),
    - et la vitesse de la lumière (exprimée en quoi ? m/s, km/s...)

    1) L'accélération de la gravité sur terre est égale à
    La vitesse de l'objet est égale à : pour t la durée de la chute.
    Mais comment faire à partir de là ?
    Je dis ça je dis rien mais j'le dis quand même.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    phys4

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    La perte par frottement sur l'atmosphère pourrait occasionner un freinage difficile à estimer, seule l'hypothèse d'une perte par simple séparation donne une valeur estimable.

    Il faut utiliser un système d'unités cohérents, exemple : énergie en Joules, vitesse en m/sec, hauteur en m

    Le mieux est d'utiliser hauteur = a* t2/2

    et sur Terre vous pouvez laisser tomber la forme relativiste, les vitesses sont petites.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  7. #6
    LPFR

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Bonjour.
    Si ce que vous voulez calculer est l’énergie cinétique de la partie principale du météorite, vous pouvez oublier celle de la partie perdue dans l’atmosphère.
    Par contre, vous aurez beaucoup de mal à estimer les forces de freinage aérodynamique.
    D’autant plus qu’une bonne partie de la chute se passe à des vitesses supersoniques.
    Au revoir.

  8. #7
    DavianThule95

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    phys4: Pourquoi a*t²/2 au lieu de a(t+1)/2 ?

    secondes : distance parcouru en ...
    1 sec : 9,81 m
    2 sec : la vitesse augmente donc 9,81 + 2*9,81
    3 sec : 9,81 + 2*9,81 + 3*9,81
    n sec : 9,81 * n(n+1)/2

    Comme distance = vitesse * temps => vitesse égale 9,81 * (n+1)/2

    LPFR: Les frottements de l'air commencent à avoir de l'importance à partir de la vitesse du son ?

    Mais je ne comprend pas une chose : l'énergie cinétique augmente en fonction de la vitesse mais aussi du temps non ?

    Si on prend comme exemple une balle de 500 grammes chutant sans accélération à une vitesse de 10m/s pendant 10 secondes, l'énergie cinétique à l'arrivé sera plus grande que si la chute avait duré 5 secondes.
    Alors pourquoi dans la formule "" ne prend pas en compte le vecteur temps ?
    Dernière modification par DavianThule95 ; 15/06/2015 à 18h10.
    Je dis ça je dis rien mais j'le dis quand même.

  9. #8
    Dynamix

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Il le prend en compte .
    v est fonction du temps .

  10. #9
    invite07941352

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Bonjour,
    Non, dans la chute libre , la distance parcourue au bout de la première seconde n'est pas 9.81 m ;
    C'est 4.90m , avec la vitesse instantanée en ce point de 9.81 m/s .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  11. #10
    Nicophil

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Bonjour,

    Citation Envoyé par DavianThule95 Voir le message
    Si on prend comme exemple une balle de 500 grammes chutant sans accélération à une vitesse de 10m/s pendant 10 secondes, l'énergie cinétique à l'arrivé sera plus grande que si la chute avait duré 5 secondes.

    Si elle n'accélère plus, sa vitesse et donc son énergie cinétique restent constantes !
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  12. #11
    DavianThule95

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Pourquoi 4.90m ? Parce que c'est la moitié ?
    Je dis ça je dis rien mais j'le dis quand même.

  13. #12
    Nicophil

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Oui (la moitié de 9,8).
    Puisque l'accélération est constante (MRUA), on fait simplement la moyenne entre la vitesse initiale et la vitesse finale.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  14. #13
    invite07941352

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Re,
    Oui, parce que un objet qui a une vitesse de 9.81 m/s au bout de 1 s ne peut pas avoir parcouru 9.81 m en partant d'une vitesse nulle .
    Plus sérieusement , révisez le MRUA et voyez la remarque de phys4 du post 5 que vous ne semblez pas vouloir prendre en compte .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  15. #14
    LPFR

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Re.
    Un météorite arrive sur terre à des vitesses de dizaines de km/s. La plupart sont ralentis et désintégrés par la friction avec l’atmosphère. Seuls les plus gros conservent une vitesse importante à l’arrivée au sol.
    L’accélération de gravité c’est du pipi de chat dans la chute des météorites.
    A+

  16. #15
    DavianThule95

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Je ne savais pas ce qu'étais le MRUA. Je n'ai que 15 ans.
    Et je n'ai jamais parler de météorite.
    Je voulais seulement savoir comment coupler le MRUA et l'équation de l'énergie cinétique.
    De plus, vous avez raison quant au fait que la forme relativiste ne sert à rien dans mon exemple, mais j'ai utilisé dans mon énoncé des variables, pouvant prendre n'importe quelle valeur.
    Je dis ça je dis rien mais j'le dis quand même.

  17. #16
    phys4

    Re : Calculer l'énergie cinétique avec variation

    Je vois que vous démarrez au début,
    alors il faut commencer avec v = a*t vitesse atteinte en un temps t, c'est facile ?
    pour la distance parcourue en un temps t , vitesse moyenne a*t/2 sur toute la durée, donc distance d = a*t2/2

    énergie E = force x distance = a*m * d = m*a2*t2/2
    si l'on remplace a2*t2 par v2, l'on obtient E = m* v2/2

    vous pouvez obtenir les différentes combinaisons telles que 2*a*d = v2

    tout cela vous permettra de résoudre des problèmes simples, bon amusement.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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