1. Une personne lance une pierre de 1 kg vers le haut à une vitesse de 2 m/s depuis le bord d'une falaise, de sorte que la pierre retombe au pied de la falaise, 40 mètres plus bas. Quelle est l' énergie cinétique de la pierre à 10 mètres du sol ? Accélération due à la gravité : g = 10 m/ s².
Connu :
Masse (m) = 1 kg
Vitesse initiale (v o ) = 2 m/s
La différence de hauteur = 40 – 10 = 30 mètres
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/ s²
Recherche : énergie cinétique d'une pierre à 10 mètres au-dessus du sol
Solution:
L'énergie mécanique initiale
L'énergie potentielle gravitationnelle initiale (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 joules
L'énergie cinétique initiale (KE) = ½ mv₀² = ½ (1)(2)² = ½ ( 4) = 2 joules
L' énergie mécanique initiale = l' énergie potentielle gravitationnelle initiale + l'énergie cinétique initiale = 300 + 2 = 302 Joules.
L'énergie mécanique finale
L'énergie mécanique finale = l'énergie cinétique finale = l'énergie potentielle gravitationnelle initiale + l'énergie cinétique initiale = 300 + 2 = 302 Joules.
[irp]
2. Une personne lance un objet de 1 kg vers le haut avec une vitesse initiale de 10 m/s. Déterminez (a) l'énergie potentielle gravitationnelle à la hauteur maximale (b) la hauteur maximale.
L'accélération due à la gravité est de 10 m/s².
Connu :
Masse (m) = 1 kg
Vitesse initiale (v o ) = 10 m/s
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/ s²
On recherche : l'énergie potentielle gravitationnelle à la hauteur maximale et la hauteur maximale
Solution:
(a) l'énergie potentielle gravitationnelle à la hauteur maximale
L'énergie mécanique initiale :
L'énergie mécanique initiale (ME) = l'énergie cinétique initiale (KE) = ½ mv o 2 = ½ (1)(10) 2 = ½ (100) = 50 Joules.
L'énergie mécanique finale :
L'énergie mécanique finale (ME) = l'énergie potentielle gravitationnelle (PE)
Le principe de conservation de l'énergie mécanique :
L'énergie mécanique initiale = l'énergie mécanique finale
KE = PE
50 = PE
L'énergie potentielle gravitationnelle est de 50 joules.
b) La hauteur maximale
PE = mgh
50 = (1)(10) h
50 = 10 h
h = 50 / 10 = 5 mètres
La hauteur maximale est de 5 mètres au-dessus du sol.
[wpdm_package id = '1174']
- Problèmes et solutions liés au travail effectué par la force
- Problèmes et solutions liés au travail et à l'énergie cinétique
- Principes de travail-énergie mécanique : problèmes et solutions
- Problèmes et solutions liés à l'énergie potentielle gravitationnelle
- Problèmes et solutions relatifs à l'énergie potentielle des ressorts élastiques
- Problèmes et solutions liés à l'énergie
- Application de la conservation de l'énergie mécanique au mouvement de chute libre
- Application de la conservation de l'énergie mécanique au mouvement de montée et de descente en chute libre
- Application de la conservation de l'énergie mécanique au mouvement sur une surface courbe
- Application de la conservation de l'énergie mécanique au mouvement sur un plan incliné
- Application de la conservation de l'énergie mécanique au mouvement des projectiles
