Exercice de physique.

[Minineutron]

Bonjour, j'ai du mal avec un exercice en physique. Et je n'ai pas la correction dans le livre.

Pouvez-vous m'aider?

Une balle de petites dimensions, dont la densité vaut les 2/3 de celle de l'eau, est maintenue au fond d'un récipient horizontal contenant une hauteur d'eau de 40cm.
On néglige les frottements et on prend pour valeur de l'intensité de la pesanteur 10m.s-².

1) La balle est libérée sans vitesse initiale. Quelle est sa vitesse en arrivant à la surface de l'eau?

2)a) MOntrer qu'une fois que la balle est dans l'air, la PiA devient négligeable devant son poids. (On rappelle que la masse volumique de l'air dans les conditions usuelles est environ 1.3gL-1).

b) Calculer la hauteur maximale atteinte par la balle au-dessus de la surface du liquide.

PS: A résoudre sans calculatrice!

Merci, j'espère avoir de l'aide...

[Taupin]

Pour le début, un pti PFD s'impose :)

[Dominique Lefebvre]

Bonjour, j'ai du mal avec un exercice en physique. Et je n'ai pas la correction dans le livre.

Pouvez-vous m'aider?

Une balle de petites dimensions, dont la densité vaut les 2/3 de celle de l'eau, est maintenue au fond d'un récipient horizontal contenant une hauteur d'eau de 40cm.
On néglige les frottements et on prend pour valeur de l'intensité de la pesanteur 10m.s-².

1) La balle est libérée sans vitesse initiale. Quelle est sa vitesse en arrivant à la surface de l'eau?

2)a) MOntrer qu'une fois que la balle est dans l'air, la PiA devient négligeable devant son poids. (On rappelle que la masse volumique de l'air dans les conditions usuelles est environ 1.3gL-1).

b) Calculer la hauteur maximale atteinte par la balle au-dessus de la surface du liquide.

PS: A résoudre sans calculatrice!

Merci, j'espère avoir de l'aide...

Bonjour,
La première chose à faire est de choisir un référentiel puis de faire le bilan des forces qui s'exercent sur la balle dans ce référentiel. Qu'est-ce que cela donne?

[Minineutron]

Bonsoir, que veut dire PFD?

[Minineutron]

Je bloque à cause du "sans vitesse initiale".

Logiquement, s'il n'y aurait pas ce blocage, j'aurais fait le bilan des forces appliquées au système, calculer leur travail puis ensuite utiliser le théorème de l'énergie cinétique.

[Dominique Lefebvre]

Bonsoir, que veut dire PFD?

Principe Fondamental de la Dynamique. Tu l'appelles toi "deuxième loi de Newton". La dénomination est sans importance.

[Taupin]

Carrément le théorème du moment cinétique !? mais non tu écris simplement l'équation du mouvement et quand tu auras z(t), tu n'auras plus qu'à résoudre z(t)=0 (si z=0 correspond à la surface dans ton référentiel ;) !
Allez essaye tu verras ;)

[Dominique Lefebvre]

Je bloque à cause du "sans vitesse initiale".

Logiquement, s'il n'y aurait pas ce blocage, j'aurais fait le bilan des forces appliquées au système, calculer leur travail puis ensuite utiliser le théorème de l'énergie cinétique.

L'énoncé te dit que la balle est maintenue au fond du récipient. On la lâche et elle remonte...
Tu trouveras souvent cette formule "sans vitesses initiale". C'est une simplification qui permet d'alléger les calculs (les intégrations en particulier) en posant v0 = 0 m.s-1.

Ta démarche n'est pas mauvaise, mais tu dois d'abord choisir un référentiel afin que les signes que tu vas affecter à des variables soient cohérents!
Donc, quelles sont les forces qui s'exercent sur la balle ?

[Dominique Lefebvre]

Carrément le théorème du moment cinétique !? mais non tu écris simplement l'équation du mouvement et quand tu auras z(t), tu n'auras plus qu'à résoudre z(t)=0 (si z=0 correspond à la surface dans ton référentiel !
Allez essaye tu verras

Il est en première probablement, il faut s'en tenir au programme....
PS : et il a mentionné le théorème de l'énergie cinétique, pas du moment cinétique...

[Taupin]

Pardon énergie cinétique... Je devient dislexique des théorème... Enfin bref, le TEC (comme ca je me trompe pas) n'est pas à appliquer...

Désolé pour ma coquille entre TMC et TEC dans mon message précédent.... :marteau:

[Dominique Lefebvre]

Pardon énergie cinétique... Je devient dislexique des théorème... Enfin bref, le TEC (comme ca je me trompe pas) n'est pas à appliquer...

Désolé pour ma coquille entre TMC et TEC dans mon message précédent.... :marteau:

Comme je te l'ai dit, Minineutron est probablement en première, ce qu'il voudra bien nous confirmer. Et son exercice est très probablement une révision du chapitre sur les forces et le théorème de l'énergie cinétique. De fait, on peut utiliser le TEC (Théorème de l'Energie Cinétique) pour résoudre cet exo....

[Taupin]

Hum ok ok faites comme bon vous semble mais bon avec Archimède tout ça... le PFD est d'après moi plus rapide... enfin c'est sur que s'ils ne connaissent que le TEC... je vais essayer de le faire tiens on verra combien de ligne ca me fais ;)

[Dominique Lefebvre]

Au fait, je confirme que le pb peut se faire sans calculatrice.... Et aussi, qu'il ne manque aucune donnée, pour répondre à la question qui ne va pas manqué d'être posée...