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Hypo-thèses > Forum > Parlons sciences ! > Forum de physique > Besoin d'aide pour un DM

RSS >  Besoin d'aide pour un DM, d'une piste en fait
skateur80 #1 31/12/2007 - 13h14
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Salut les gens !

Voilà mon problème : je suis en 1ère S, et j'ai eu un DM à faire pour la vacances. Dedans il y a quatre exercices, et je n'en ai encore réussi aucun.

Là, je bute sur un exercice d'où un mobile part d'une pente avec une vitesse initiale nulle et atteint un point en contrebas. Le but de la question est de calculer la vitesse du mobile en ce point situé plus bas. Il n'y a pas de frottements.

J'ai essayé d'utiliser le théorème de l'énergie cinétique, pour dire que la variation de l'énergie cinétique du mobile est égale à la somme des travaux des forces et réussir à supprimer quelques inconnues, mais ça ne marche pas. En effet ce qui me pose problème c'est qu'il ne s'agit pas d'une chute libre mais d'une "glissade". Il y a donc le poids du mobile et la réaction du support. J'ai donc besoin de deux cosinus, et je ne sais pas comment les obtenir, étant donné que je ne dispose que des altitudes :(

Je n'ai aucune idée de la façon de faire, et si vous pouviez me donner une piste, ou même me dire que ce que j'ai fait est à peu près correct, ça serait cool :)

Pour ceux qui prendront le temps de m'aider, voici les données (je ne donne pas les valeurs, comme ça je pourrai en faire un minimum chez moi) :

  • [*]altitude en B (le point de départ)
  • [*]Altitude en C (arrivée)
  • [*]la masse du mobile
  • [*]son poids


Merci d'avance ;)

PS : il y a bien évidemment d'autres questions mais je devrai savoir les faire une fois que j'aurai résolu la première question. Par contre j'hésite à demander de l'aide pour les autres exercices :(
General Vans #2 31/12/2007 - 13h24
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Bah tu sais qu'il n'y a pas de frottement donc tu utilises le théorème de l'energie mécanique qui dit :

Ec + Ep = Em = Constante

Ep c'est l'énergie potentielle, sur cet exo et tout le temps en 1erS de toute façon il s'agi de l'Epp, énergie potentielle de pesenteur egale à mgz où z est l'altitude.

Ce qu'il faut faire c'est
1/ Fixer arbitrairement une référence à l'énergie potentielle, je te conseille de prendre le point C, au point C Z=0 et Epp=0

2/ Déterminer la valeur de Em, pour cela tu calcule l'énergie mécanique au point B (avec donc V0 et zb l'altitude de B par rapport à C)

3/ Tu écris l'équation Ec+Ep=Em au point C où Ep vaut 0 et Em vaut la valeur de toute à l'heure puis tu résouds pour avoir V

Remarque : Peut etre que ton prof t'a imposé une référence d'latitude puisque tu sembles avoir déjà la valeur de zc et zb.
Dans ce cas ça ne change rien, au lieu de prendre z=0 en c tu prends ta valeur.
:inn:

Hum... maths ou chimie... mon cœur balance !
General Vans #3 31/12/2007 - 13h25
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Et n'hésites pas à demander de l'aide :)
:inn:

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skateur80 #4 31/12/2007 - 13h30
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Merci beaucoup pour ton aide :)
J'avais pensé à l'énergie potentielle, mais sans plus.

Je vais essayer ça et je te dis quoi ;)

EDIT : ça y est c'est fait, et je pense que mon résultat est plutôt cohérent :
Le mobile part d'une hauteur 7m et a une vitesse de 11.8 m.s-1 à 0m
Après ça me parait un peu rapide, mais bon y a pas de frottements :)

Je fais la suite et si je bloque, je demande ;)
Ce message a été édité par skateur80 le 31/12/2007 à 13h48.
General Vans #5 31/12/2007 - 14h11
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C'est vrai que 11m/s c'est beaucoup car en chute libre on ne dépasse pas 10m/s, d'un autre côté ça dépend de ta vitesse initiale.

Donc pourquoi pas
:inn:

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skateur80 #6 31/12/2007 - 14h43
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Bah justement le mobile n'a pas de vitesse initiale, il descend la pente directement. Ca vient sûrement du fait qu'on a pas pris en compte les frottements.

J'ai fait les deux questions suivantes, et c'était quasiment pareil : calculer la vitesse en D (le mobile remonte une seconde pente peu après la descente), et la vitesse en A (le mobile doit monter une pente avant d'arriver en B).

Je pense refaire les calculs pour être sûr ;)
le fou du Labo #7 31/12/2007 - 22h10
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Physique

Salut,

Personnellement, je netrouve pas que 11 m/s soit une vitesse si élevée que ça. Donc c'est possible! En fait, je viens poster ici, parce qu'il existe des applets java qui représentent cette situation, là maintenant, je n'ai pas l'adresse du site, mais je vais regarder et d'ici deux jours, je devrais avoir retrouvé l'adresse! Ca pourrait t'aider pour résoudre ton problème.

A bientôt

Et bonne année à tous

Le Fou du Labo
Il faut vivre ses rêves et ne pas rêver sa vie!
skateur80 #8 01/01/2008 - 14h53
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Voilà, j'ai continué mon DM, et je bloque encore, légèrement moins, mais je bloque.

Voici l'exercice scanné :

Posted Image

Pour la question 1, j'ai eu l'idée de remplacer l'altitude de x par : sinus * côté opposé :

Posted Image

J'ai donc au final la formule suivante de l'énergie potentielle :
Epp = mg(sin 25° * x)

Il m'est demandé ensuite de démontrer que l'Epp = Ec, mais je ne sais pas s'il faut le faire par des explications (absence de frottements) ou par des calculs (j'ai bien essayé mais je ne sais pas trop vers où aller).

Après, je dois calculer la valeur de l'énergie potentielle. Ce que j'ai fait, c'est que j'ai pris le point O à la base, comme ça il annule l'énergie potentielle (puisque x vaut 0), et il ne me reste plus qu'à calculer l'énergie cinétique. Pas de problème en principe.

Ce qui me pose également problème c'est la question (d). Il m'est demandé l'abscisse pour laquelle V = 4 m.s-1. J'ai pensé utiliser l'énergie mécanique, mais il me manque la valeur de g également. Elle ne m'est pas donnée dans l'énoncé et donc j'hésite à remplacer par 9,81 N.kg-1. Merci de me dire quelle solution choisir ;)

Une fois ceci fait, je pense pouvoir résoudre facilement les deux dernières questions et attaquer la chimie (là par contre j'y comprends rien du tout :(

Merci d'avance pour l'aide que vous me fournirez :D
General Vans #9 01/01/2008 - 15h58
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le fou du Labo @ 31/12/2007 - 22h10 a dit:

Salut,

Personnellement, je netrouve pas que 11 m/s soit une vitesse si élevée que ça. Donc c'est possible! En fait, je viens poster ici, parce qu'il existe des applets java qui représentent cette situation, là maintenant, je n'ai pas l'adresse du site, mais je vais regarder et d'ici deux jours, je devrais avoir retrouvé l'adresse! Ca pourrait t'aider pour résoudre ton problème.

A bientôt

Et bonne année à tous

Le Fou du Labo



Ah oui j'ai confondu avec l'accélération >< Désolé

Attention une petite erreur dans ton raisonnement :
Ec n'est pas égal à Epp mais ils sont égaux à une constante près. La démonstration du Théorème de l'énergie mécanique n'est pas au programme de 1erS, je pourrais la poster ce soir si ça t'intéresse mais à mon avis ton prof attends que tu dises qu'il n'y a pas de frottement parce que ça saute pas aux yeux que mgsin25x + 0,5mv2 est constante. J'y réfléchis...

Pour la question 4 c'est juste une équation de x, tu as la valeur de Em et de v, tu peux laisser g dans ton calcul ou prendre 9,8 (ou même 10).
:inn:

Hum... maths ou chimie... mon cœur balance !
skateur80 #10 01/01/2008 - 16h02
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Ok eh bien merci, j'essaie ça tout à l'heure :)

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