Physique: terminal S " la mécanique "

Physique: terminal S " la mécanique " - Aide aux devoirs - Emploi & Etudes

Marsh Posté le 05-02-2013 à 19:59:15    

Bonsoir,
salut ...  
on se moment en physique on travaille sur la mécanique et moi je trouve des difficulté donc j'aimerai bien quelqu'un m’explique comment Retrouve la loi de la chute libre vertical  v=la racine carré (2gh )   ...ou v est la vitesse acquise par un corps en chute libre sans vitesse initiale lâche depuis une hauteur h :  
-en utilisant la RFD
-en utilisant le théorème de l'énergie cinétique ( TEC)  
-en utilisant la conservation de l'énergie mécanique
 
merci

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Marsh Posté le 05-02-2013 à 19:59:15   

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Marsh Posté le 05-02-2013 à 22:56:13    

- Pour la RFD, tu l'appliques directement a ton corps.
La seule force c'est le poids, tu auras une relation entre l'accélération et la gravité. Ensuite, il suffit de se souvenir que l'accélération est la dérivée de la vitesse...
 
- Pour le TEC, applique le théoreme entre la hauteur h et la hauteur 0. De plus, le travail du poids d'un corps est donc indépendant du chemin suivi lors de son déplacement, il ne dépend que de la variation d'altitude du centre de gravité de ce corps. Tu auras donc une relation entre vitesse² et travail du poids
 
- Pour la conservation de l'énergie mécanique, c'est identique en fait  au tec, entre h et 0.

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Marsh Posté le 05-02-2013 à 23:00:14    

par RFD tu entends PFD comme Principe Fondamental de la dynamique ? ou 2eme loi de Newton ?
 
sinon pour le PFD : la somme des forces extérieurs est égale au produit de la masse par l'acceleration.
 
d'ou m.a = - m g   <=> projection sur z a = - g on intégre, v(t) = - g.t   + C1 mais v(0) = 0 donc C1 = 0, on intégre encore on à x(t) = -1/2 g t^2 + C2 et C2 = h, d'ou on à x(t)=0  <=> t = racine (2h/g) puisque -1/2 g * t^2 + h = 0 suffis d'isoler t
 
on réinjecte ça dans v(t), d'ou v(t=2h/g) = - racine (2gh)
 
le moins viens ici du fait que j'ai fléché z vers le haut hors g va vers le bas, si tu fleche z vers le bas ça doit te changer le signe mais le principe est le même, faut faire gaffe aux constantes
 
 
ensuite avec le TEC il te dit que la différence d'EC est égale à la somme des travaux des forces, donc toujours la force de pesanteur du au poids P :
 
Ec(initial)-Ec(final) = 1/2 m (v(initial))^2 - 1/2 m (v(final))^2 = W (P) = - mgh
 
or v(initial) = 0, on cherche donc v(f) = racine (2gh) puisqu'on à simplifié par m
 
W(P) pour le détail c'est l'intégral de -Fdz de 0 à h donc la force c'est P = m.a et l'intégral de dz c'est h
 
 
 
enfin pour la conservation de l'énergie mécanique, t'a Em initiale = Em finale, d'ou Eci + Epi = Ecf + Epf soit 1/2 mvi^2 + mgh = 1/2 mvf^2 + mg*0, vi = 0, donc vf = racine (mgh)
 
voilou, je pense que le compte est bon ?
 
 
ce que je te conseillerais c'est de faire un schéma de ta bille, avec les différents paramètre, les forces qui s'y applique, la hauteur etc.
 
ensuite quand tu écris ton théorème que ce soit PFD, TEC ou autre, essaye de voir les liens entre les donnés que tu a, les grandeurs dans le théorème et ce que tu cherche.
 
ici on cherche une vitesse, par le PFD t'a l'accéleration, tu intégre pour avoir l'équation de v fonction du temps, or tu cherche la vitesse finale, il te faut donc le t correspondant à l'impact donc tu intègre encore pour avoir l'équation de la position x(t) et cherche t tel que x(t)=0
 
avec le TEC l'élément que tu cherche est directement dans la formule, reste à determiner/simplifier les autres termes, idem pour la conservation de l'energie méca


Message édité par Bardan le 05-02-2013 à 23:22:36
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Marsh Posté le 05-02-2013 à 23:33:48    

merci merci merci a votre aide franchement c'est gentil ... bonne nuit a tout le monde  

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