Exercice corrigé Ancien programme

Travail du poids

Un objet de masse est en chute libre (sans frottement), la vitesse initiale au point de départ A est nulle.

1. Exprimer le travail W du poids lorsque l'objet chute d'un dénivelé H (on nomme B le point d'arrivée).

2. Calculer numériquement ce travail pour .

3. Pourquoi peut-on considérer que l'énergie mécanique de l'objet est constante au cours de la chute ?

4. Utiliser la conservation de l'énergie mécanique (ou le théorème de l'énergie cinétique) pour exprimer la vitesse de l'objet en B en fonction de m, g et H.

5. Calculer la vitesse au point B.

1. Le travail du poids est moteur lors de la descente de l'objet, on a donc :

.

2. L'application numérique donne : .

3. La seule force qui s'exerce lors de la chute est le poids, car on néglige les frottements. Le poids est une force conservative, donc l'énergie mécanique est constante au cours du mouvement.

4. La conservation de l'énergie mécanique permet d'écrire :

.

On déduit donc .

Soit encore .

Notons que l'application du théorème de l'énergie cinétique donne le même résultat : .

D'où bien sûr : avec .

Accéder à tous les contenus
dès 6,79€/mois

  • Les dernières annales corrigées et expliquées
  • Des fiches de cours et cours vidéo/audio
  • Des conseils et méthodes pour réussir ses examens
  • Pas de publicités
S'abonner