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Théorème énergie cinétique



  1. #1
    mathos92

    Théorème énergie cinétique

    Bonjour,
    Voici un problème que j'ai résolu mais n'étant pas sur de moi je demande vos avis:
    Une caisse vide est lancé avec une vitesse vo au sommet d'un plan incliné. Elle glisse le long du plan incliné et lorsque la caisse arrive en bas de la pente sa vitesse est v et son énergie cinétique est Ec.
    On refait la même expérience mais après avoir rempli la caisse de livres de telle sorte que la masse de la caisse soit multiplié par 4.
    Quelle est la vitesse v' et l'énergie cinétique Ec' lorsque la caisse pleine arrive en bas de la porte ?
    On considère que le coefficient de frottement solide est constant et le frottement de l'air est négligeable.

    Alors d'abord J'ai fais un bilan des forces:
    - le poids P
    - le frottement f
    - la réaction normale du support R

    Ec(tf)=1/2mv^2
    Ec(to)=1/2mvo^2
    Ec'(tf)=1/2 *4m*v'^2=2mv'^2
    Ec'(to)=2mvo^2

    on a Ec'(tf)-Ec(to)=2m(v'^2-vo^2)

    Je calcule le travail suivant les différentes forces suivant notre plan de O vers A. avec OA=l et dans le cas de la onde expérience
    W(f)=-ks*4mgl
    W(P)=mgl*cos(P.AO)=-4mglsin(alpha) (alpha=l'angle AO avec l'horizontal)
    W(R)=0

    Somme des W=-4mgl(ks+sin(alpha)

    Or on a que (delta Ec)= (delta Ep) + Somme force non conservatives
    (delta Ec)= Somme force conservatives + somme forces non conservatives= somme des forces totales
    donc 2m(v'^2-vo^2)=-4mgl(ks+sin(alpha)
    d'ou on trouve v'= racine carré (-2gl(ks+sin(alpha))+vo^2)
    Et on a Ec'=2mv'^2= 2m(-2gl(ks+sin(alpha))+vo^2)

    Je voudrais juste savoir si c'est correct
    Merci d'avance

    -----


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  3. #2
    phys4

    Re : Théorème énergie cinétique

    Je pense que vous n'avez rien résolu, car il faut donner la nouvelle vitesse v' et l'énergie en fonction des ancienne valeurs, car vous n'avez pas de données numériques.

    Un point important, le coefficient de frottement garde un rapport constant, vous pouvez en déduire que toutes les forces sont multipliées par 2 et donc l'accélération ne change pas, et la vitesse finale également v' = v

    je vous laisse continuer pour donner E'c en fonction de Ec.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    si v=v'
    donc Ec'=2mv'^2 =2mv^2 ?

  5. #4
    phys4

    Re : Théorème énergie cinétique

    Est ce la même masse m ?

    et donc quel est le rapport des énergies cinétiques ?
    Comprendre c'est être capable de faire.

  6. #5
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    non justement
    on a Ec=(1/2)mv^2
    et Ec'=(1/2)4mv^2=2mv^2
    On a un rapport de 4 entre les masses d'ou on a un rapport de 4 entre les énergies
    soit Ec'=4Ec

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    phys4

    Re : Théorème énergie cinétique

    OK, les calculs c'est bien, mais il faut réfléchir un peu au point de départ et au point d'arrivée.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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  10. #7
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    Je ne comprends pas ou voulez vous en venir ?

    Et physiquement parlant je ne comprends pas pourquoi v'=v normalement quand un solide est plus lourd sa vitesse est plus importante non ?
    Dernière modification par mathos92 ; 14/12/2015 à 16h20.

  11. #8
    Dynamix

    Re : Théorème énergie cinétique

    Salut
    Citation Envoyé par mathos92 Voir le message
    normalement quand un solide est plus lourd sa vitesse est plus importante non ?
    Fais les tomber du haut de la tour de Pise et regarde lequel arrive le premier en bas .

  12. #9
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    Ils arrivent en même temps ...

  13. #10
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    Je n'arrive pas à comprendre ceci "Un point important, le coefficient de frottement garde un rapport constant, vous pouvez en déduire que toutes les forces sont multipliées par 2 et donc l'accélération ne change pas"

  14. #11
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    En fait non celle qui est plus lourde arrivera en premiere a cause des frottements

  15. #12
    Dynamix

    Re : Théorème énergie cinétique

    Si la masse est multipliée par 2
    Que devient le poids ?
    Que devient la force de frottement ?
    Que devient la somme des forces ?
    Que devient l' accélération ?
    Dernière modification par Dynamix ; 14/12/2015 à 18h05.

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  17. #13
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    le poids P= 4mg
    la force de frottement f=-4*ks*m*g
    la somme des forces= 4mg(1-ks)
    l'accélération a=dv/dt mais je vois pas comment calculer l'accélération

  18. #14
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    j'ai multiplié la masse par 4 parce que c'est ce qu'il est dit dans l'énoncé

  19. #15
    Dynamix

    Re : Théorème énergie cinétique

    Citation Envoyé par mathos92 Voir le message
    je vois pas comment calculer l'accélération
    Avec la seconde loi de Newton , pardi !

  20. #16
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    Autant pour moi,
    a=4g(1-ks)

  21. #17
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    oui autant pour moi
    a=4g(1-ks)

  22. #18
    phys4

    Re : Théorème énergie cinétique

    Je crois qu'il faut écrire l'accélération dans les deux cas pour pouvoir comparer.

    Donc pour avoir la résultante :
    - la composante du poids suivant la pente
    - la force de frottement déduite de la réaction du support
    - puis diviser la résultante par la masse pour avoir l'accélération
    Ainsi vous pourrez comparer les deux cas avant d'aborder le troisième.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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  24. #19
    mathos92

    Re : Théorème énergie cinétique

    mais a quoi cela nous sert de calculer l'accélération ?

  25. #20
    phys4

    Re : Théorème énergie cinétique

    Vous avez besoin de beaucoup d'exercices de ce type, et il faut reprendre lentement un exercice qui devrait se faire en moins de 5 minutes.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  26. #21
    Dynamix

    Re : Théorème énergie cinétique

    Citation Envoyé par mathos92 Voir le message
    mais a quoi cela nous sert de calculer l'accélération ?
    Indice :
    La question est : Quelle est la vitesse v'

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