Etude d'un lancer de poids.

Bonjour, je bloque sur une question.

Question: Calculer le travail fourni par le lanceur au poids pendant la 1ère phase.

Enoncé: (extrait) Une 1ère phase pdt laquelle le lanceur communique de l'énergie cinétique au poids. Durant cette phase, le poids, qui était initialement à l'altitude z1=1m et avait une vitesse nulle, se retrouve à une altitude z2 = 1,9m avc une vitesse v0= 16 m.s-1. Le vecteur vitesse du poids fait alors un angle de 44° avc l'horizontale.

On sait aussi que la masse du poids = 9kg.les forces de frottement sont négligées.

J'ai calculé l'énergie cinétique (1ère question) et j'ai trouvé 75 J. Mais je crois qu'on n'a pas besoin de ça.



Mes calculs:

Alors déjà j'hésite entre deux formules:

(1) W= F X AB X cos alpha
AN: W= (9X9,81) X (0,9) X cos 44 = 57,16 Joules.
Sauf que 0,9 (= 1,9-1) c'est une hauteur et pas une longueur AB (?)

ou

( 2) (travail du poids) W= mg X (Za-Zb)
AN: W= 9 X 9,81 X (1-1,9)= - 79,461 Joules.
Sauf que ça c'est la formule du travail de le force poids, alors... ?


Sinon par rapport à la formule (1) j'ai essayé de l'utiliser en calculant AB. (c'est peut-être tout faux ce qui va suivre, attention à vos yeux!)
J'ai utilisé la tangente. Et le théorème de Thalès.
Je considère deux droites parallèles z1 (1m) et z2 (1,9m) avec un angle de 44 ... J'ai fait mon bidule et j'ai trouvé AB = 0,933.
AN: W= 9 X 9,81 X 0,933 X cos 44 = 59,256 Joules.


Alors, si vous pouviez m'aider, me dire quelle est la bonne réponse parmi les trois, et si je me suis complétement trompée me diriger sur la bonne voie...
Merci d'avance.

Je vais tenter de t'aider en exposant comment j'aurais fait :

L'énegie cinétique à z2 est de 1/2 * M * v² soit (9*16²)/2=1152 J

Ensuite avec le théorême de l'énergie cinétique on a

Ecz2-Ecz1= W

En z1 le poid est immobile, son énergie cinétique est donc nul
En z2, son énergie est de 1152J
Les forces s'appliquant sur le poid son :

Le poid p= 9*9,81 = 88 N

Et le la force exercé par le lanceur <=> X

Le poid exerce un travail résistant

W(AB) P = m*g*h = 9*9,81*0,9= - 79 J

Le travail exercé par le lanceur noté X

W(AB)X= X*AB*cos0°

On obtient donc l'équation suivante :

Ez2 = W(AB)X*W(AB)P

W(AB)X=Ez2-W(AB)P

X*AB*cos(0)= 1152+79

J'ai recalculé AB et j'ai trouvé 1,3m

X=1231/(AB)

X=947 N

N.B. - Je n'ai pas mis les virgules pour respecter les chiffres significatifs.
-Désole je ne sais pas comment ajouter des flèche au dessus des vecteurs
- Etant donner que je suis en première et toi en terminal je pense qu'il faudrait qu'un autre membre vérifie mon raisonnement, j'ai voulu tenter.

Merci d'avoir répondu. C'est super sympa.
Déjà ça m'a fait remarqué que pour mon énergie cinétique, j'avais oublié de mettre au carré.
Ensuite ton théorème je ne le connaissais pas, ou l'avais oublié...
J'attends une vérification d'un autre membre (j'ai encore 1 semaine de vacances) mais on raisonnement me parait pas faux... Comment t'as calculé AB?

Merci beaucoup!

En faisant un shéma, on observe effectivement deux triangle en position de Thalès. (ABC et ADE)

Voici en gros le schéma rapidement fait, il n'est pas à l'échelle ^^

BAC=44°


Cependant il nous lanque la distance AE, avec la loi des sinus on a :

AE/sin(EDA) = ED/sin (DAE)

A.N. AE=1,9/sin44° = 2,74

Avec Thalés on a :

AC/AE=CB/ED

AC=(CB*AE)/ED

AC=1,44

Et là je veins de me rendre compte que j'ai fait une boulette.

donc CE=AE-AC=2,74-1,44=1,3

Ensuite deuxième faute que j'ai remarqué en me relisant, Le vecteur X ne fait pas un angle de 44° avec (AB) mais avec l'horizontale, avec AB son angle est de 0°

Donc W(AB) X = X*AB*cos0=X*AB

L'éaquation finale :

X = 1231/1,3=947N


Désolé pour cette faute d'inatention.

N.B. Encore désolé j'ai pas respecter les annotations déjà utilisé, ici AB<=>CE

Edit : Rectification pour la valeur de X

Ok alors on va essayer de faire clair mais concis !!!
Scinda : ton (1), comme tu avais l'air d'avoir remarqué, ne correspond à rien de physique car ça aurait pu être le travail du poids (tu as m*g*une distance), sauf que 0.9*cos44 ne correspond à rien ^^
Ton (2) en revanche est juste et utile, il s'agit du travail du poids lors du parcours de ton poids pendant la prise d'élan.
Ton (3) est un peu comme ton (1) : tu as m*g*une distance alors je ne sais pas trop à quoi correspond la distance que tu as mis mais avec cette formule tu auras le travail du poids sur une distance "bizarre", mais pas le travail de ta force cherché, donc pas bon non plus !
DEB : Ce que tu fais est juste et bien formulé, no souci, par contre du coup tu te compliques un peu la tâche, je m'explique : la question est de chercher le travail du lanceur pendant le lancer, toi tu l'as transformé en un calcul de la force qu'il exerce, en supposant qu'elle est constante pendant le mouvement. Ceci dit ce que tu as fait est juste dans ce cadre.

Alors du coup pour résumer :
Scinda, tu prends le théorème donné par DEB, théorème de l'énergie cinétique, que tu as du oublier mais que tu devais sans doute connaitre et ça te donne :
Ec (z2) - Ec (z1) = W(poids) + W(lanceur).
Comme tu cherches précisément W(lanceur), et que tu as calculé W(poids) et les Ec, ce n'est pas plus compliqué que juste :

W(lanceur) = Ec(z2) - W(poids)

comme Ec(z1)=0 et en faisant gaffe au fait que W(poids)<0.

Voili voilou, j'espère que ça ira, sinon préviens !!!!!!!!

C'est bon. Merci beaucoup à tous les deux. C'est super sympa de m'avoir tout bien expliqué.

Du coup j'ai w= 1231,5 Joules.


J'ai pas encore fini mon DM, alors peut-être que je reviendrais... encore un exo de chimie et la fin d'un exo de physique ( sacré Galilée et les chutesde billes...)

Merci encore. J'aime beaucoup le site, les gens sont sympa et expliquent bien! yeh
bonne aprèm à tous!

Lol voilà une bonne mentalité !!!
Bon courage et n'hésites pas à revenir !