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vendredi 24 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Mecanique
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Activité 4: Etude de l'énergie d'un projectile dans le champ de pesanteur

 

Objectif : étudier l’évolution de l’énergie mécanique d’un projectile dans le champ de pesanteur.
On rappelle que si l’on néglige les frottements (chute libre) la trajectoire du projectile est une portion de parabole d’axe vertical.
Éléments de modélisation du mouvement : on suppose que le mouvement du centre d’inertie G de l’objet est repéré dans un repère (Oxyz) tel que le plan (Oxy) est horizontal et l’axe (Oz) vertical vers le haut, le mouvement ayant lieu dans le plan (Oxz) (voir schéma ci-contre).
La valeur de la vitesse initiale est v0
On prend l’altitude nulle (z=0) comme référence d’énergie potentielle de pesanteur Epp : Epp(z=0) = 0 J.

On suppose que A et B sont deux points de la trajectoire (G passe d’abord en A puis en B).
1) Dans le référentiel terrestre supposé galiléen pour le mouvement étudié, appliquer le théorème de l’énergie cinétique au projectile entre l’instant où G est en A et l’instant où G est en B.
2) En déduire que l’énergie mécanique du système est la même que G soit en A ou en B.
3) Entre l’instant initial et l’instant où G repasse par l’altitude z=0, représenter ci-dessous (échelles non précisées) les graphes donnant l’évolution de
- l’énergie potentielle de pesanteur,
- l’énergie mécanique.

En déduire l’évolution de l’énergie cinétique.
On peut vérifier qu’un logiciel de simulation tel Interactive Physics fournit bien ce type de courbe.