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Sur un chantier, un charpentier qui se trouve à 10 mètres du sol, laisse tomber son marteau qui a une masse de 10,0 kg. Nous considérons ici que l’intensité de la pesanteur de la Terre est 10 N/kg.

Calculez l’énergie potentielle du marteau au moment où il glisse des mains du charpentier.

Précisez, en vous justifiant, la valeur de l’énergie cinétique du marteau et son énergie mécanique au début de sa chute.

Au cours de sa chute, sans frottement, son énergie de position n’est plus que de 595 J. Quelle est alors la valeur de :

son énergie mécanique Em

son énergie de position Ep

son énergie cinétique Ec

sa vitesse en km/h.

Sagot :

Calculez l’énergie potentielle du marteau au moment où il glisse des mains du charpentier.

Ici on applique la formule Epp = m x g x z = 10 x 10 x 10 = 1000 J

Précisez, en vous justifiant, la valeur de l’énergie cinétique du marteau et son énergie mécanique au début de sa chute.

Au début de la chute l'énergie cinétique Ec = 0 car il n'est pas lancé et l'énergie mécanique est Em = Epp + Ec donc Em = 1000 [tex]J[/tex]

Au cours de sa chute, sans frottement, son énergie de position n’est plus que de 595 J. Quelle est alors la valeur de :

son énergie mécanique Em

L'énergie mécanique reste toujours la même donc Em = 1000 J

son énergie de position Ep

Ben on nous la donne donc Epp = 595 J

son énergie cinétique Ec

On sait que Em = Epp + Ec donc Ec = Em - Epp = 1000-595 = 405 J

sa vitesse en km/h.

Ayant la valeur de l'énergie cinétique on peut trouver la vitesse en connaissant la formule :

Ec = [tex]\frac{1}{2} \cdot m\cdot v^2[/tex]

alors : [tex]2Ec = m\cdot v^2[/tex]

[tex]\frac{2Ec}{m} = v^2[/tex]

[tex]v = \sqrt{ \frac{2Ec}{m}}[/tex]

[tex]v = \sqrt{\frac{2\cdot 405}{10} } \approx 9 m.s^{-1}[/tex]

La vitesse est alors de 9 m/s soit 9x3,6 = 32,4 km/h

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