Physique et logique

[gru]

Bonjour,
Je faisais un exercice de physique, lorsque j'ai expérimenté deux manières de répondre au problème ... qui m'ont mené à des résultats différents. Je vous remercie de m'indiquer où est-ce que je fais erreur dans le raisonnement (à moins que les données ne soient pas assez précises pour la seconde méthode).

Enoncé: Une balle modélisée par un point matériel de masse est lancée verticalement vers le haut, d'un point A, avec une vitesse de valeur .
Dans les premières questions, on trouve que la balle devrait théoriquement s'élever de 1,8 mètre avant de retomber.
Question 3: En réalité, la balle s'élève jusqu'en B' situé à 1,5 m au-dessus de A. Calculer la variation de l'énergie mécanique de la balle entre A et B'. Analyser les transferts d'énergie entre la balle et le milieu extérieur.

En faisant , on trouve .
Il s'agit du bon résultat.
J'ai voulu essayer (et c'est là que je pense déraisonner):
On sait que est constante et que c'est qui subit le travail de résistance.
J'ai donc calculé et , puis j'ai fait la différence et ait obtenu . Comment expliquer cette différence d'énergies mécaniques entre les deux raisonnements.

Merci de votre aide!

[Robic]

Bonjour ! Comment sais-tu que le premier résultat est juste ? Pour moi le raisonnement est faux. En effet :
- tu utilises la vitesse 6,0 m/s dans le calcul des deux énergies cinétiques, or la vitesse est nulle au sommet d'une trajectoire ;
- tu utilises pour z : 1,5 m puis 1,8 m, comme si tu calculais la différence d'énergie entre B et B', au lieu de A et B'.

Peut-être que j'ai mal lu l'énoncé ou même que je radote, mais si on choisit un axe vertical d'origine A et orienté vers le haut, je crois qu'on obtient :
à cause du choix de l'origine qui implique que ;
puisqu'au sommet de la trajectoire la vitesse est nulle.

Ainsi :
-0,49275 J.

C'est le même résultat (au signe près...) que dans ton deuxième raisonnement, que je ne comprends d'ailleurs pas (par exemple tu dis que Ec est constant, ben non puisque la vitesse ne cesse de varier !).

Une remarque : si on compare entre A et B (en utilisant au lieu de ), on trouve presque 0, et je suppose que si on prenait comme valeur numérique de non la valeur approchée mais sa valeur exacte, on trouverait pile poil 0 : dans un système soumis à des forces conservatrices, ici la gravitation, Em se conserve. Ici, ce n'est plus le cas lorsqu'on utilise B' au lieu de B, j'imagine que c'est lié à la résistance de l'air (les forces de frottement ne sont pas conservatrices), et que c'est de ça dont il faut parler dans la deuxième partie de la question (le Delta d'énergie est négatif donc il y a perte d'énergie mécanique, etc.)

[gru]

Merci de votre réponse!

Je reviens à l'instant sur cet exercice, ce qui explique la lenteur de ma réponse.

Votre raisonnement m'apparaît en effet judicieux.
Je pensais que 0,44 J est la bonne valeur car le livre indique qu'il faut trouver 0,44 sans expliquer comment ...

J'ai trouvé 0,44 en faisant .

Mais en faisant cette opération, je ne calcule que la différence d'énergies potentielles (ce qui n'est pas grave puisque Ec vaut 0 au sommet des trajectoires). Je ne comprends pas que l'on ne trouve pas la même valeur en faisant la différence de l'énergie potentielle au sommet de la trajectoire et de l'énergie cinétique à la base ...

Merci encore de votre aide ...