Travail de la force / énergie mécanique

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saradp3000
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Travail de la force / énergie mécanique

par saradp3000 » 15 Nov 2021, 21:29

Bonjour, j'essaie l'exercice depuis un certain temps, mais je ne suis pas du tout sûr de mes calculs. Pouvez-vous m'aider? s'il vous plaît

L'exercice:
Le 24 octobre 2014, Alan Eustace saute sans vitesse initiale depuis un ballon stratosphérique d'une hauteur h0=41419m, battant ainsi le record (beaucoup plus médiatisé) établi 10 jours plus tot par Félix Baumgartner (39 376 m). Pendant la phase de chute dite « libre » (on devrait plutot dire, parachute fermé), Eustace atteint une vitesse maximale vmax=367m.s−1

Dans tout l'exercice, on prendra g=9,8m.s−2. On considèrera comme système physique l'ensemble formé par Eustace et son équipement, d'une masse totale m=100kg

1) Calculer (en kJ) l'énergie mécanique initiale du système E m,i. On prendra z=0 comme origine pour l'énergie potentielle de pesanteur. Entrer un nombre entier.

2)Calculer l'altitude h1 à laquelle la vitesse vmax serait atteinte en l'absence de frottement.
Entrer un nombre entier en mètre.

3) En réalité, du fait des frottements de l'air, la vitesse vmax
a été atteinte à une hauteur d'environ h2=30000m. Calculer (en kJ) le travail de la force de frottement entre l'instant initial du saut et le moment où vmax est atteinte.
Entrer un nombre entier. Mettre le signe adéquat.

4)Durant l'ensemble de la phase de chute libre, la force de frottement moyen représente environ quelle fraction du poids total d'Eustache ?
Aide : faites les approximations nécessaires pour estimer cette force de frottement.
Réponses possibles:
a)10%
b)20%
c)30%
d)40%
e)50%
f)60%
g)70%
h)80%
i)90%

5)En dessous de la hauteur h2 , la vitesse commence à diminuer. Est-ce que la force de frottement devient alors supérieure au poids ?
Veuillez choisir une réponse :
a) Oui
b) Non
c) On ne peut pas conclure

6)Durant la phase de décélération, la force de frottement a une intensité moyenne de 1300 N. Calculer la hauteur h3 à laquelle la vitesse atteint le seuil de v3=30m.s−1, rendant possible l'ouverture du parachute.
Entrer un entier, représentant la hauteur en m

7)Une fois le parachute ouvert, la vitesse de chute atteint, après quelques secondes, une valeur constante de 4 m/s. Quelle est ensuite (en N) la norme de la force de frottement ?
Entrer un entier.

Merci beaucoup d'avance :P



phyelec
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par phyelec » 15 Nov 2021, 23:06

Bonjour,

Donnez-nous vos calculs,on n'est pas le jugement, afin que l'on puisse vous aider.

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 16 Nov 2021, 16:58

Bonjour,

Puisque tu veux juste vérifier tes calculs ... je te donne les réponses que j'ai trouvé.

Si cela ne colle pas, il te restera à trouver le raisonnement pour y arriver ... et si tu n'y arrives pas, mets alors tes calculs sur le site et il y aura bien un ou l'autre pour t'aider à corriger tes erreurs.

1) 40591
2) 34547
3) -4456
4) 40 %
5) OUI
6) 9095
7) 980

Voila, il n'y a plus qu'à ...

8-)

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mathelot
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par mathelot » 16 Nov 2021, 20:26

. je te donne les réponses que j'ai trouvées.

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 16 Nov 2021, 20:31

mathelot a écrit:. je te donne les réponses que j'ai trouvées.


Oui et alors ?

:roll:

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 16 Nov 2021, 20:49

mathelot a écrit:. je te donne les réponses que j'ai trouvées.


Quand on se permet de corriger les fautes d'autres aidants, il vaudrait mieux ne pas faire soi-même environ 2 fautes par message.

Exemple parmi une multitude :

presentez-vous/division-euclidienne-terminale-t249537.html#p1493545

mathelot écrit :

il existe deux polynôme Q(X) et R(X) tels que ...
et ensuite :
2) que peut on dire de la dérivée de ...

:hehe:

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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par mathelot » 16 Nov 2021, 20:55

bah oui, pourquoi vous ne les corrigez pas ?

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 16 Nov 2021, 21:08

mathelot a écrit:bah oui, pourquoi vous ne les corrigez pas ?


Parce que je ne suis pas un goujat.

On est sur une site d'aide en math ou en physique et si on devait corriger toutes les fautes de langage que l'on trouve, cela prendrait plus d'espace que les parties utiles à l'aide.

8-)

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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par mathelot » 16 Nov 2021, 21:13

je pense que les profs de maths corrigent les fautes d'orthographe dans les copies.
De plus, il y a des non-francophones qui apprennent (souhaitent apprendre) l'orthographe française en nous lisant.

saradp3000
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par saradp3000 » 16 Nov 2021, 21:58

Merci beaucoup pour toutes les réponses, je vais voir si je peux obtenir tous les résultats :)

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 17 Nov 2021, 12:19

mathelot a écrit:je pense que les profs de maths corrigent les fautes d'orthographe dans les copies.
De plus, il y a des non-francophones qui apprennent (souhaitent apprendre) l'orthographe française en nous lisant.


Peut-être, quoique ...

Ici la situation est différente, à comparer avec ceci :

Un prof de français entre, pour une raison quelconque, dans la classe d'un prof de Math ou de Physique et, devant les élèves, il prend une craie rouge et corrige une faute d'orthographe faite au tableau par l'autre prof.

Comment qualifier ce prof de français ?

C'est un goujat.

Tu vois ce que je veux dire ? :roll:

Kesako
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Kesako » 17 Nov 2021, 13:43

Bonjour, comment avez-vous fait pour calculer le travail de la force de frottement de la question 3?
Black Jack a écrit:Bonjour,

Puisque tu veux juste vérifier tes calculs ... je te donne les réponses que j'ai trouvé.

Si cela ne colle pas, il te restera à trouver le raisonnement pour y arriver ... et si tu n'y arrives pas, mets alors tes calculs sur le site et il y aura bien un ou l'autre pour t'aider à corriger tes erreurs.

1) 40591
2) 34547
3) -4456
4) 40 %
5) OUI
6) 9095
7) 980

Voila, il n'y a plus qu'à ...

8-)

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 17 Nov 2021, 18:05

Kesako a écrit:Bonjour, comment avez-vous fait pour calculer le travail de la force de frottement de la question 3?
Black Jack a écrit:Bonjour,

Puisque tu veux juste vérifier tes calculs ... je te donne les réponses que j'ai trouvé.

Si cela ne colle pas, il te restera à trouver le raisonnement pour y arriver ... et si tu n'y arrives pas, mets alors tes calculs sur le site et il y aura bien un ou l'autre pour t'aider à corriger tes erreurs.

1) 40591
2) 34547
3) -4456
4) 40 %
5) OUI
6) 9095
7) 980

Voila, il n'y a plus qu'à ...

8-)


Bonjour,

3)

E méc au départ = 40591 kJ

E méc en h2 = mg.h2 + 1/2.m.Vim² = 100 * 9,8 * 30000 + 1/2 * 100 * 567² = 36134450 J (36134 kJ)

Perte d'énergie entre de départ et h2 = 40591 - 36134 = 4457 kJ (cette perte est due au travail de la force de frottement).

Perte --> signe négatif : réponse : - 4457 kJ

ou bien -4456 kJ si on ne fait les arrondis que sur la dernière réponse et pas sur les calculs intermédiaires (ce qu'il ne faut pas faire)

8-)

Kesako
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Kesako » 17 Nov 2021, 18:49

Ok c'est compris! merci bcp

Kesako
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Kesako » 18 Nov 2021, 13:06

Dernière question, quelle formule appliques-tu pour trouver la réponse à la question 6??

Black Jack
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Black Jack » 18 Nov 2021, 16:33

Kesako a écrit:Dernière question, quelle formule appliques-tu pour trouver la réponse à la question 6??


Energie mécanique à la hauteur h2 + Travail de la force de frottement entre h2 et h3 = Energie mécanique à la hauteur h3

m.g.h2 + 1/2 * m.v2² - f*(h2-h3) = m.g.h3 + 1/2.m.v3²

Tout est connu ... sauf h3 qu'on pourra donc calculer.

On arrive à h3 = 9095 m

8-)

Kesako
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Re: Travail de la force / énergie mécanique

par Kesako » 18 Nov 2021, 18:49

Merci encore!!

 

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