Bonjour, j'ai du mal a faire mon exercice pourriez m'aider?
Le pendule de Newton est composé de cinq billes suspendues par des fils. Lorsqu’on écarte la 1re bille de la position d’équilibre et qu’on la lâche, elle perd de l’altitude et vient frapper la 2e bille. Son énergie cinétique est transferée jusqu’à la dernière bille et la met en mouvement. Chaque bille a une masse de 100 g.
1)La perte d'altitude de la 1re bille pour une hauteur h de 5 cm correspond à une énergie de position de 0,049 J. En quelle énergie l’énergie de position de la bille est-elle convertie ?
2)À l’aide du principe de conservation de l’énergie, donne la valeur de l’énergie cinétique de la 1re bille lorsqu’elle atteint le même niveau que les autres.
3)Calcule alors la vitesse de la 1re bille lorsqu’elle touche la 2e.
4)L’énergie cinétique de la 1re bille est intégralement transmise à la 5e bille. À quelle vitesse la 5e bille quitte-t-elle la 4e ? Justifie ta réponse.
5)La vitesse de la 5e bille deviendra-t-elle nulle, et si oui, à quelle altitude ? Justifie ta réponse.
6)Décris la suite de l’évolution du pendule de Newton.
Le pendule de Newton est composé de cinq billes suspendues par des fils. Lorsqu’on écarte la 1re bille de la position d’équilibre et qu’on la lâche, elle perd de l’altitude et vient frapper la 2e bille. Son énergie cinétique est transferée jusqu’à la dernière bille et la met en mouvement. Chaque bille a une masse de 100 g.
1)La perte d'altitude de la 1re bille pour une hauteur h de 5 cm correspond à une énergie de position de 0,049 J. En quelle énergie l’énergie de position de la bille est-elle convertie ?
2)À l’aide du principe de conservation de l’énergie, donne la valeur de l’énergie cinétique de la 1re bille lorsqu’elle atteint le même niveau que les autres.
3)Calcule alors la vitesse de la 1re bille lorsqu’elle touche la 2e.
4)L’énergie cinétique de la 1re bille est intégralement transmise à la 5e bille. À quelle vitesse la 5e bille quitte-t-elle la 4e ? Justifie ta réponse.
5)La vitesse de la 5e bille deviendra-t-elle nulle, et si oui, à quelle altitude ? Justifie ta réponse.
6)Décris la suite de l’évolution du pendule de Newton.
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Réponse:
1)
La bille perd de l'altitude et gagne de la vitesse. Son energie de position est convertie en énergie cinétique.
2) On a Em = Ep + Ec
Lorsque la bille est en position haute, la bille est immobile. Son energie cinetique est nulle.
l'energie mecanique de la bille est
Em = Ep = mgh
Lorsque la bille est en position basse, son altitude est nulle.
Em = Ec = ½mv²
D'apres le principe de conservation de l'energie, Em ne varie pas :
Ec = Ep
Ec = 0,049 J
3)
½mv² = Ec
v = √(2×Ec/m)
v = √(2×0,049/0,1)
v = 0,99 m/s
4) la 5e bille ayant la meme masse et la meme energie cinetique, elle possede la meme vitesse que la 1ere bille.
v = 0,99 m/s
5) la 5e bille transfere son energie cinetique en énergie de position. elle atteindra la meme hauteur h=5cm que la 1ere bille avant que sa vitesse ne s'annule.
6) La 5e bille va tomber à nouveau et transformer son energie de position en energie cinetique. Elle frappera la 4e bille avec la meme vitesse qui transférera l'energie à la 1e bille. La 1e bille va à nouveau s'élever à une hauteur h=5cm. Et ainsi de suite.