[1S]besoin aide pour énergies et transferts

[ghghgh]

Bonjour,
avec quelques amis on a passé une journée sur des exos...
mais on a rencontré des problèmes sur quelques uns

si vous avez un peu de temps à nous consacrer, ce serait sympa de nous aider :we:

donc voilà les principaux exos qui nous ont posés des difficultés :

Exo 1
Un pendule comporte un fil de longueur l, égale à 1m, de masse négligeable et une boule supposée ponctuelle (m=100g). Après l'avoir écarté d'un angle alpha de 45°, on lâche le pendule sans vitesse initiale. Lorsqu'il passe par la verticale, il rencontre un clou situé à mi-longueur du fil.

1. Quelle est la valeur que peut atteindre l'angle phi ? (phi est l'angle qu'il forme lorsqu'il dépasse la verticale (car un clou est placé à l/2 à la verticale)

donc pour cette question nous avons déjà calculer la vitesse à laquelle arrivée la boule : 2.44 ms-1, mais pour la suite on bloque... comment calculer l'angle... peut-être trouvé la vitesse quand il a fini de remonter, déduire une hauteur, trouve l'angle ainsi... enfin c'est très flou :s

2. Si l'on divise par deux l'angle initial alpha, quelle est la nouvelle valeur de phi ?

3. Quelles sont les transformations d'énergie au cours des deux phases du mouvement du pendule ?
Quelle est la force dont le travail est responsable de ce transfert ?

Donc pour cette question nous avons comme réponse :
l'énergie potentielle de pesanteur est transformée en énergie cinétique et vice versa lorsque la boule monte. La force dont le travail est responsable de ce transfert est la force P du poids.

////////////////

Exo 2:
1. Un solide ponctuel, de masse 2.4 kg, tombe sans vitesse initiale du haut d'une tour de hauteur h égale à 30m.

a) Quelle est la valeur v de la vitesse du solide à son arrivée au sol ?
24ms-1 (1/2 mv² = mgh)

b) Quelle transformation d'énergie a eu lieu lors de cette chute ?
L'énergie potentielle de pesanteur se transforme en énergie cinétique.


//là ça se corse (enfin pour nous ^^)
2. A la fin de la chute, le solide tombe sur la tête d'un gros clou vertical et déjà partiellemet enfoncé dans un morceau massif de bois. Le clou s'enfonce de 15 cm supplémentaires.
(On suppose que la masse du clou est négligeable devant celle du solide et que la vitesse de ce dernier est donc pratiquement la même juste avant et juste après le choc.)

a) Calculer la valeur F de la force, suposée constante, que le bois oppose à l'enfoncement du clou.

???

b) Quelles sont les transformations d'énergie effectuées pendant cette seconde phase du mouvement ?

?


nous avons encore bloqués sur quelques exos comme ceux ayant pour thème transferts thermiques, mais bon...
si on comprend déjà ceux-là, c'est bien

dsl du dérangement, grand merci à ceux qui prendront le temps de lire, et éventuellement de nous aider !! :happy3:

bonne soirée !

[flaja]

Bonjour.
EX 1 : L'angle maximal (ainsi que la hauteur maximale, l'énergie potentielle maximale)
est atteint quand l'énergie cinétique est minimale (v=0)
EX 2 : F est constante pendant l'enfoncement du clou :
travail reçu par le clou : W = F d
qui est pris sur l'énergie cinétique du solide.
conversion énergie cinétique ---> énergie de déformation du bois

[ghghgh]

bonjour,
désolé, je ne comprends pas ce que vous voulez dire :

lorsque l'énergie est minimale (v=0)
Epp = Emeca

Emeca c'est je crois epp du début qui est mgh, donc 100*10*0.3 = 300J
si Emeca = 300J et que Eciné = 0, Epp de la boule après le clou est la même que Epp au moment du lâcher or je crois bien que c'est faux :s
il doit y avoir une perte d'énergie à un moment (au niveau du clou ?) ou alors j'me trompe, et j'comprends rien xD

enfin voilà j'suis un peu bloqué

pour le 2 vous me dîtes :

W = F d

mais svp, c'est quoi d :s ?

voilà encore grand merci !

[flaja]

La boule du pendule remonte à la hauteur initiale,
mais l'angle est différent à cause du clou
(il me semble avoir vu cet exercice il n'y a pas longtemps)

d est l'enfoncement du clou : travail = force x déplacement du point d'application.

[ghghgh]

ook...
comme il y a conservation, hauteur init = hauteur final
hauteur init étant de 0.3 m

(j'ai fait : h = l * cos 45 = 0.7)
l - h = 0.3
donc hauteur init = 0.3 m

après soit x l'angle que je cherche
j'ai :
0.7 = 1/2 * cos x
1.4 = cos x

mais c'est impossible :s

où j'me suis planté là svp :s

[flaja]

Sur le schéma, on voit que l'angle final est < 90°
(on pourrait le mesurer pour vérifier le résultat)

écrivons proprement :
z0 = L (1 - cos(45°)) = 0.3 m
z1 = L/2(1 - cos(alpha)) = 0.3 m

[ghghgh]

ok, c'est bon j'ai compris pour ça
grand merci,
par contre pour l'enfoncement du clou :s mouais
mais bon, tant pis...