Physique

[edde]

bonsoir à tous, voilà tout j'ai un exo à faire pour demain, j'ai fait la partie 1 mais je bloque à la partie 2 pourriez vous m'aider , merci à vous

l'énoncé : le schéma est visible sur ce lien :

http://thierry.col2.free.fr/restreint/exovideo_lycee/exo_phys/ch9_mouvement_palet_pond05_fichiers/image004.jpg

Intensité du champ de pesanteur au niveau du sol : g = 9,80 m.s-2.

Un palet en acier de masse m = 50,0 g peut se déplacer sur une gouttière inclinée d'un angle

α = 28,0° avec l'horizontale. En D, le palet passe avec une vitesse vD acquise à l'aide d'un propulseur à ressort. En F, la gouttière est ouverte et le palet peut en sortir librement. Il tombe ensuite dans une éprouvette contenant de la glycérine.

On peut considérer les frottements comme négligeables dans les parties 1 et 2, lorsque le palet glisse dans la gouttière.

partie 1:

Le palet n'est plus sous l'action du propulseur et il quitte le point D avec une vitesse vD= 2,00 m.s-1 puis il glisse jusqu'au point F où il s'arrête.

Dans cette partie du mouvement, on prendra la position du centre d'inertie du palet en D comme origine des altitudes (zD = 0) et comme niveau de référence de l'énergie potentielle de pesanteur : EPP(D) = 0.

1) Faire l'inventaire des forces qui s'appliquent au palet sur le trajet DF et les représenter sur un schéma.

2) Donner l'expression au point D de l'énergie mécanique EM(D) du palet en translation dans le champ de pesanteur.

3) Donner l'expression de l'énergie mécanique EM(F) du palet au point F, en fonction de m, g, α et de la distance DF.

4) Montrer que sur le trajet DF, l'énergie mécanique du palet en translation dans le champ de pesanteur se conserve. En déduire la valeur de la distance DF.

et voici ce que j'ai fait :

1) Forces qui s'appliquent au palet :

Poids : P et Réaction du plan

2) EM(D) = EC(D) + EPP(D) = 1/2 m.vD^2 + m.g.zD

EM(D) = 1/2*50,0.10-3 * 2,002 + 0 = 0,100 J

3) EM(F) = EC(F) + EPP(F) = 1/2 m.vF^2 + m.g.zF = m.g.zF

D'après le schéma, sin a = zF / DF , zF = DF.sin a

EM(F) = m.g.DF.sin a

4) On applique le théorème de l'énergie cinétique entre A et B situés entre D et F :

EC(B) - EC(A) = WAB(P ) + WAB® (somme des travaux des forces)

WAB(P ) = P . AB = m.g.(zA - zB) = EPP(A) - EPP(B)

WAB® = R . AB = 0 J (car R et sont perpendiculaires)

EC(B) - EC(A) = EPP(A) - EPP(B) Þ EC(B) + EPP(B) = EC(A) + EPP(A) Þ EM(B) = EM(A)

A et B sont quelconques, l'énergie mécanique se conserve donc tout au long du trajet DF.

EM(D) = EM(F) Þ EM(D) = m.g.DF.sin a

soit DF = EM(D) / ( m.g.sin a) = 0,100 / ( 50,0.10-3 x 9,80 x sin 28,0 ) = 0,435 m

et la partie 2 :

la gouttière exerce une force de frottement sur le palet (f) qui n'est donc pas négligeable

1) ya t'il alors conservation de l'énergie mécanique ? justifier brièvement

2) à l'aide du théorème de l'énergie cinétique, calculer la avaleur (f) de la force de frottement, supposée constante sachant que la distance DF parcourue réellement est de DF = 0.35m

merci de votre aide