La montagne russe

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Formes et principe de conservation de l’énergie 


Un wagonnet transportant deux enfants se déplace sur une montagne russe dont une portion est représentée sur le schéma ci-dessous. La masse des enfants et du wagonnet est .

Son moteur peut le lancer par endroits, par exemple en A, mais il se déplace en roue libre sur le reste du parcours.

Les points A et sont respectivement à 4,0 m et à 6,0 m au-dessus du point B placé au sol et le point C à 2,0 m au-dessus du point B. On donne .

1. Le système est-il isolé sur tout le parcours en l’absence des forces de frottement ? Justifier.

2. L’énergie mécanique du système se conserve-t-elle lorsque le moteur est éteint ?

3. Quelle est la vitesse du wagonnet en B puis en C en l’absence des forces de frottement sachant qu’il part sans vitesse initiale de  ?

4. Quelle doit-être la vitesse de lancement vA du wagonnet en A pour atteindre le point  ?

5. Lancé à la vitesse vA calculée précédemment, le wagonnet atteindra-t-il le point C ?