Exercice mécanique

[Sophie 1ereS]

Bonjour,

Je doit faire un exercice sur la conservation de l'énergie, mais je ne réussit pas a répondre à la plupart des questions. Voici l'énoncé:

Une simulation a permis de tracer les courbes d'évolution au cours du temps de l'énergie mécanique Em de l'énergie cinétique Ec et de l'énergie potentielle de pesenteur Epp d'une plogeuse lors de la phase du saut. On modélise la plogeuse par un solide ponctuel A de masse m=60kg en chute libre au dessus de l'eau. Epp=0J au niveau de la surface de l'eau.

a. Attribuer à chaque courbe l'énergie dont elle traduit les variations. Justifier.

Em => courbe 2 car.....

Ec => courbe 1 car....

Epp => courbe 3 car...

Je ne sais pas comment justifier

b. Représenter succintement sur un graphe sans échelle, l'allure de la trajectoire parabolique du point A modélisant la plongeuse. Placer sur ce graphe les points A0, A1 et A2 de passage du point A aux instants de dates t0=0s, t1=0.4s, t2=1.35s.

Je ne sais pas comment faire ce graphe

c. Déterminer l'altitude de départ h0 ainsi que l'altitude maximale hmax atteintes par A à la surface de l'eau.


d. Quelle est la vitesse de A lorsqu'il passe au niveau de l'eau.

Ec=1/2*m*v^2 => v^2=Ec/(1/2m) => v=racinecarréEc/(1/2*m)

v= racine2300/1/2*60= 1.6 m.s-1

la valeur de Ec je la détermine par lecture graphique mais je ne sais pas si on peut la déterminer d'une autre façon.

Merci d'avance.

[SoS(24)]

Bonjour Sophie,

En rouge les corrections et aides.A vous de continuer, nous attendons vos réponses.

a. Attribuer à chaque courbe l'énergie dont elle traduit les variations. Justifier.

Em => courbe 2 car.....elle est constante lors d'un chute libre.

Ec => courbe 1 car....elle augmente lors d'une chute libre
Epp => courbe 3 car...elle diminue lors d'une chute libre
Je ne sais pas comment justifier

b. Représenter succintement sur un graphe sans échelle, l'allure de la trajectoire parabolique du point A modélisant la plongeuse. Placer sur ce graphe les points A0, A1 et A2 de passage du point A aux instants de dates t0=0s, t1=0.4s, t2=1.35s.

Je ne sais pas comment faire ce graphe. A vous de dessiner une parabole en ajoutant les points particuliers à t0 (départ), t1 (point le plus haut) et t2 (arrivée dans l'eau)

c. Déterminer l'altitude de départ h0 ainsi que l'altitude maximale hmax atteintes par A à la surface de l'eau.Il faut utiliser la formule de l'énergie potentielle Ep = ? ....


d. Quelle est la vitesse de A lorsqu'il passe au niveau de l'eau.

Ec=1/2*m*v^2 => v^2=Ec/(1/2m) => v=racinecarréEc/(1/2*m)
Attention c'est v = racinecarrée(2.EC /m) = ? à vous de continuerv= racine2300/1/2*60= 1.6 m.s-1

[Sophie 1ereS]

Merci beaucoup !

b. j'ai fais ce graphe mais je ne suis pas sure

c.Epp=m*g*z => z=Ep/m*g => z=Epp/60*9.8

maintenant je ne sais pas comment terminer avec le calcul.

d. v = racinecarrée(2.EC /m) v=racinecarré(2*2300/60)=1.1 m.s-1

Merci d'avance.

[SoS(24)]

Réponses tujours en rouge :


b. j'ai fais ce graphe mais je ne suis pas sure : Ce n'est pas tout à fait ça, regardez ce que fait la courbe de Epp entre t0 et t1 ? elle monte ou elle descend ? pour z = Epp /(60.9,8) , c'est pareil. (faire la même chose entre t1 et t2)

c.Epp=m*g*z => z=Ep/m*g => z=Epp/60*9.8

maintenant je ne sais pas comment terminer avec le calcul : il faut prendre le valeurs de Epp à t0, t1 et t2 : regardez la courbe de Epp.

d. v = racinecarrée(2.EC /m) v=racinecarré(2*2300/60)=1.1 m.s-1 : bonne unité mais mauvais calcul, refaites-le.

Nous attendons vos réponses pour continuer à vous aider.
A tout de suite.

[Sophie 1ereS]

b. voici une autre parabole mais à nouveau je ne sais si c'est bon

c. z(t0)= 1900/60*9.8=3.2 z(t1)=2300/60*9.8=3.9 z(t2)=0/60*9.8=0

d.v=racinecarré(2*2300/60)=8.7m.s-1


Merci d'avance.

[SoS(24)]

\(Corrections en rouge :\)b. voici une autre parabole mais à nouveau je ne sais si c'est bon : le point A0 est en bas à gauche et le point A1 est tout en haut. A2 est bon.

c. z(t0)= 1900/60*9.8=3.2 z(t1)=2300/60*9.8=3.9 z(t2)=0/60*9.8=0 : c'est bien mais il manque les unités !

d.v=racinecarré(2*2300/60)=8.7m.s-1 : très bien

Avez-vous d'autres questions ?

[Sophie 1ereS]

Merci !!

b voici le graphe mais je ne comprend pas pourquoi il sont placées comme sa

c. l'unité est le mètre (m)

Merci beaucoup.

[SoS(24)]

b voici le graphe mais je ne comprend pas pourquoi il sont placées comme ça : Regardez la courbe 3 qui représente Epp en fonction du temps entre t0 et t1 : elle monte, cela veut dire que z augmente. Pourquoi me direz-vous ? car le plongeur a utilisé le plongeoir pour sauter vers le haut. Il passe donc de 3,2 m à 3,9 m (regardez vos calculs)

Avez-vous compris ? D'autres questions ?

[Sophie 1ereS]

Oui !!! Merci beaucoup ! :D

[SoS(24)]

Si vous avez d'autres questions, n'hésitez par à revenir sur ce forum.
A bientôt.