énergie cinétique

[jean]

Bonjours, j'ai un exercice de physique et j'ai du mal à le finir :


Au service, un joueur de Tennis frappe, à l'instant de date t0 = 0 s, une balle de masse m = 58,0 g à une hauteur h = 2,40 m au-dessus du sol et lui communique alors une vitesse de valeur v0 = 116 km.h-1.
On modélise la situation en représentant la balle par un corps ponctuel en mouvement de chute libre, c'est-à-dire dès que la balle n'est plus en contact avec la raquette.


1. Calculer l'énergie cinétique Ec(t0) et l'énergie potentielle de pesanteur Epp(t0) de la balle à l'instant de date t0 en choisissant Epp = 0 J au niveau du sol.
2. Déterminer les valeurs de l'énergie cinétique Ec(t1) et l'énergie potentielle de pesanteur Epp(t1) de la balle à l'instant de date t1 quand elle touche le terrain en un point I.
3. En déduire la valeur vI de la vitesse de la balle lors de l'impact sur le sol en I.
4. En réalité, la vitesse d'impact est-elle inférieure, supérieure ou égale à la valeur calculée précédemment ? Justifier.

Voilà ce que j'ai trouvé :
1. Ec=30,11J
Epp=1,37J
2. Pour cette question j'utilise la loi de conservation Em= Ec+Epp , comme Epp=0 j'ai pensé que Em=Ec donc Ec = 30.11 J
3. J'ai fais Ec(t1) = (1/2) m v² , V ==> racine de 2Ec(t1) /m A.N. V= 32.1 m.s-1 mais voilà le problème c'est la même vitesse que dans l'énnoncé .

[SoS(11)]

Bonjour,

C'est très bien et votre raisonnement est bon et vos réponses justes.

Vous commettez une seule erreur. Vous avez raison d'utiliser la conservation de l'énergie mécanique entre to et t1 mais vous commettez une erreur en l'appliquant!

Em(t0) = Em(t1)
Exprimez cette relation avec les énergies cinétiques et potentiels. Vous allez trouver votre erreur.

A bientôt

[jean]

j'ai du mal comprendre , L'énergie mécanique est constante. Si Ep = 0 (la balle est au niveau du sol), Em = Ec

[SoS(11)]

Oui Em = Ec à l'instant t1 et à l'instant t0 que vaut Em

A vous

[jean]

à l'instant t0 vaut Em 31.3J ( Ec +Epp = 30J+1.3J)

[SoS(11)]

Oui très bien, il vous reste maintenant à finir

[jean]

excusé moi mais je comprend pas , pour quoi je dois utilisé to

[SoS(11)]

C'est vous qui avez évoqué très justement la conservation de l'énergie mécanique entre l'instant t0 et t1.

Ce qui s'écrit Em(t0) = Em(t1), il suffit de remplacer.

Est ce plus clair??

[jean]

Vous voulez m'expliquer que Em reste constant , alors dans la question 3 je me suis trompé car j'ai mis 30 j parce que j'ai dis Ec=Em , donc Ec a augementé , donc Em=31.3 J donc je dois renplacer dans mon calcule de la vitesse

[SoS(11)]

Oui c'est cela, mais il faut surtout que vous écriviez :

Em(t1) = Ec(t1) = Ec(t0) + Epp(t0)

Il faut préciser l'instant.

J'espère que c'est clair.

[jean]

Merci de votre aide

[SoS(11)]

De rien, n'hésitez pas à revenir si vous avez à nouveau besoin.

[jean]

J'ai une question à titre personnel qu'elles sont les différences entre une piles et batterie ?

[SoS(11)]

Il n'y a pas de véritable différence si ce n'est qu'une batterie est composé de différents éléments équivalents à des piles montées en série de sorte que la tension soit plus élevée.
De plus les batteries sont rechargeables.

J'espère que cela répond à votre question

[jean]

Oui un peu mais c'est une question que je dois répondre dans mon cours et je sais pas trop comment y répondre . Mais merci de votre aide