Energie potentielle de pesanteur [1ère S]

par **Arnaud59** » 05 Mai 2010, 18:13

Bonjour à tous, j'ai manqué des cours de physique et me retrouvant seul face à mes leçons et à mon exercice à faire ... Cela m'apparaît comme du chinois :cry:

.

Voilà l'exercice que je n'arrive pas à résoudre:

En exploitant l'enregistrement video de la chute libre d'une balle de masse 80.0g, un élève détermine l'altitude z et la vitesse v du centre de gravité de la balle en deux points A et B. Il obtient z(A)=1.25m et v(A)=2.53m.s-1; z(B)=0.51m et v(B)=5.4m.s-1.
Vérifier si l'élève ne sait pas tromper dans ses mesures.

HELP svp :help:

Merci d'avance :/

par **Benjamin** » 05 Mai 2010, 19:12

Bonjour,

A quelle accélération est soumise la balle ? Quelle est la définition de l'accélération (relation avec la vitesse) ? Avec les données que tu as, calcule l'accélération, et compare avec ce qu'elle devrait être, en considérant qu'on néglige les frottements.

par **Arnaud59** » 05 Mai 2010, 19:23

Bonjour Benjamin, merci tout d'abord à toi de m'aider.

Mais je ne pense pas avoir les formules requises dans ce domaine pour calculer ce que tu me demande :triste:. Y-a-t-il une autre manière de calculer cela ou est-ce la seule ?

Merci.

par **Arnaud-29-31** » 05 Mai 2010, 19:27

Tu as quoi a ta disposition ? Tu as un dessin, un graph qqch ??
Parce exprimer la vitesse et la position et voir ensuite si les valeurs collent, ca relève du programme de terminale ...

par **Arnaud59** » 05 Mai 2010, 19:30

Non désolé, je n'ai rien de plus que cette énoncé sous forme de texte :triste:

Au niveau de mon programme scolaire, je suis arrivé au début du chapitre "Travail et Energies" avec l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie cinétique.

par **Benjamin** » 05 Mai 2010, 19:57

Il n'y a en effet pas besoin de schéma !
Comme tu es sur le chapitre de l'énergie, passons par ce chemin :)
En l'absence de frottement, que te dis le théorème de l'énergie cinétique ?
Quelle est l'énergie cinétique de la balle en A ? Quelle est la variation d'énergie potentielle entre A et B ?
Calcule l'énergie cinétique en B de deux façons différentes et conclue.

par **Arnaud59** » 05 Mai 2010, 20:31

Ok merci :). Donc voilà, j'ai effectuer les calculs que tu m'a dis.

Pendant tout son mouvement, cette balle de golf n'est soumise qu'à son poids donc la Somme de W(F ext) = W(P).

De plus, l'énergie cinétique est calculée par Ec = (1/2).m.v².
Ici, l'énergie cinétique de la balle en A: Ec(a)= (1/2).80.(2.53)² = environ 256J.

Deuxièmement, L'énergie potentielle de pesanteur de A Epp(a) = 80*9.81*1.25 = 981J

Et Epp(b) = 80*9.81*0.51 = 248 J.
Donc la variation de Epp entre A et B est: Epp(a) - Epp(b) = environ 733J

Pour finir, Ecb = (1/2).80.5.47² = environ 1196 J

Cela est-il bon ?

par **Benjamin** » 05 Mai 2010, 20:40

Arnaud59 a écrit:Ok merci . Donc voilà, j'ai effectuer les calculs que tu m'a dis.

Pendant tout son mouvement, cette balle de golf n'est soumise qu'à son poids donc la Somme de W(F ext) = W(P).

Ok, et donc, comme s'exprime le théorème de l'énergie cinétique ?

De plus, l'énergie cinétique est calculée par Ec = (1/2).m.v².
Ici, l'énergie cinétique de la balle en A: Ec(a)= (1/2).80.(2.53)² = environ 256J.

Attention aux unités ! Quelle est l'unité de masse dans le SI ?

Deuxièmement, L'énergie potentielle de pesanteur de A Epp(a) = 80*9.81*1.25 = 981J

Doublement faux : premièrement, voir les unités comme au-dessus, et deuxièmement, l'énergie potentielle de pesanteur est définie à une constante près ! (comme toutes les énergies potentielles). Il faut que tu dises quelle convention tu prends pour calculer ton énergie potentielle. Par exemple, Ep=100 à z=0 (ce qui n'est pas très intelligent ici).
En fait, la formule est : Epp(z)=Epp(z0)+mg(z-z0). Epp(z0) est forcément à définir, mais tu lui donnes la valeur que tu veux

Et Epp(b) = 80*9.81*0.51 = 248 J.
Donc la variation de Epp entre A et B est: Epp(a) - Epp(b) = environ 733J

Pareil, regarde les unités, mais l'idée est bonne.

Pour finir, Ecb = (1/2).80.5.47² = environ 1196 J

Quand tu auras corrigé ce que j'ai dit, oui, ça sera tout bon. Il te reste à calculer Ebc d'une autre façon, grâce au théorème de l'énergie cinétique.[/quote]

par **Arnaud59** » 05 Mai 2010, 21:15

Ok merci :we:

Donc après correction:
Comme 80g = 80.10^(-3) alors

Ec(A)= (1/2).80.10^(-3).2.53² = environ 0.256 J

Pour Ec(B) = (1/2).80.10^(-3).5.47² = environ 1.20 J

J'espère ne plus avoir fais d'erreur dans les calculs d'Ec.

En ce qui concerne, l'Epp, j'ai beau réfléchir, j'ai du mal à appliquer ce qu'il faut faire (car j'ai du mal à définir qui est quoi), mais je vais donc continuer mes réflexions sur la question :++:.

Encore merci infiniment de m'avoir consacré du temps :we: .

cordialement, Arnaud

par **Benjamin** » 05 Mai 2010, 21:21

Je trouve les mêmes valeurs. Attention au nombre de chiffres significatifs. Tu n'en as que 2 pour la masse du la boule.
Pour l'Epp, ne t'embête pas trop. Je t'ai juste montré toute la rigueur qu'il y a à avoir dans la définition d'une énergie potentielle, mais ce n'est pas plus dur pour autant !!
C'est juste qu'on ne sait pas définir dans l'absolue une énergie potentielle. On ne sait quantifier qu'une différence d'énergie potentielle.
Si tu poses Epp(z=0)=0, alors le calcul que tu avais fait était juste (aux unités près). La différence d'énergie potentielle entre A et B sera toujours la même.

par **Arnaud59** » 05 Mai 2010, 21:33

Ok, merci pour tout :happy2: !!

Bonne soiré à toi.

Cordialement.

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