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Questions and Answers
Quel est le principal effet de l'énergie mécanique au niveau macroscopique ?
Quel est le principal effet de l'énergie mécanique au niveau macroscopique ?
- Elle est dissipée sous forme de mouvements désordonnés. (correct)
- Elle se transforme en chaleur.
- Elle est totalement conservée.
- Elle est amplifiée par des forces externes.
Lors de l'application d'une force parallèle à la surface de contact, quelle force observe-t-on en plus de la force normale ?
Lors de l'application d'une force parallèle à la surface de contact, quelle force observe-t-on en plus de la force normale ?
- Une force de frottement cinétique.
- Une force de frottement statique. (correct)
- Une force de gravité.
- Une force de tension.
Que représente la force Ff lorsque deux corps sont au repos l’un par rapport à l’autre ?
Que représente la force Ff lorsque deux corps sont au repos l’un par rapport à l’autre ?
- La force de frottement cinétique maximale.
- La force résultante de la gravité.
- La force de frottement antiparallèle à Fext. (correct)
- La force d'accélération.
Quelles forces agissent sur un objet soumis à une force externe Fext lorsqu'il est au repos ?
Quelles forces agissent sur un objet soumis à une force externe Fext lorsqu'il est au repos ?
Comment la force de frottement est-elle généralement proportionnelle ?
Comment la force de frottement est-elle généralement proportionnelle ?
Quelle condition doit être remplie pour que la force de frottement statique soit observée ?
Quelle condition doit être remplie pour que la force de frottement statique soit observée ?
Quel est le lien entre la force externe et la force de frottement au repos ?
Quel est le lien entre la force externe et la force de frottement au repos ?
Quel type de frottement est observé lorsque Ff est égal à Fext ?
Quel type de frottement est observé lorsque Ff est égal à Fext ?
Quelles sont les grandeurs physiques généralement conservées dans le mouvement d'un corps ?
Quelles sont les grandeurs physiques généralement conservées dans le mouvement d'un corps ?
Qu'est-ce qui permet à un athlète d'acquérir une vitesse maximale juste avant un saut ?
Qu'est-ce qui permet à un athlète d'acquérir une vitesse maximale juste avant un saut ?
Quel est l'impact des forces dissipatives sur le saut en hauteur ?
Quel est l'impact des forces dissipatives sur le saut en hauteur ?
À quel moment la vitesse du sauteur est-elle nulle lors du saut ?
À quel moment la vitesse du sauteur est-elle nulle lors du saut ?
Quelle est la relation entre l'énergie cinétique (Ecin) et la vitesse (v) au point de départ du saut ?
Quelle est la relation entre l'énergie cinétique (Ecin) et la vitesse (v) au point de départ du saut ?
Pourquoi les athlètes doivent-ils travailler sur leur technique de saut ?
Pourquoi les athlètes doivent-ils travailler sur leur technique de saut ?
Comment le frottement sec influence-t-il le saut en hauteur ?
Comment le frottement sec influence-t-il le saut en hauteur ?
Quel ordre de grandeur est généralement attendu pour la vitesse d'un sauteur juste avant le saut ?
Quel ordre de grandeur est généralement attendu pour la vitesse d'un sauteur juste avant le saut ?
Quelle affirmation sur l'énergie cinétique d'un objet en rotation est correcte ?
Quelle affirmation sur l'énergie cinétique d'un objet en rotation est correcte ?
Que se passe-t-il si le Soleil disparaît instantanément ?
Que se passe-t-il si le Soleil disparaît instantanément ?
Le moment cinétique d'un objet en mouvement rectiligne à vitesse constante est :
Le moment cinétique d'un objet en mouvement rectiligne à vitesse constante est :
Comment l'énergie cinétique dans un mouvement angulaire est-elle exprimée ?
Comment l'énergie cinétique dans un mouvement angulaire est-elle exprimée ?
Quel est le principe fondamental énoncé par le théorème d'Emmy Noether ?
Quel est le principe fondamental énoncé par le théorème d'Emmy Noether ?
Qu'est-ce qui est conservé lorsque des symétries sont observées dans l'Univers ?
Qu'est-ce qui est conservé lorsque des symétries sont observées dans l'Univers ?
Quelle affirmation est correcte concernant la conservation de la quantité de mouvement ?
Quelle affirmation est correcte concernant la conservation de la quantité de mouvement ?
Qu'est-ce qui indique que l'énergie cinétique est plus élevée ?
Qu'est-ce qui indique que l'énergie cinétique est plus élevée ?
Qu'implique une isotropie de l'espace dans le contexte des lois physiques ?
Qu'implique une isotropie de l'espace dans le contexte des lois physiques ?
Quelle relation est établie entre les symétries et la conservation ?
Quelle relation est établie entre les symétries et la conservation ?
Dans quel cas le moment cinétique d'un corps ne serait-il pas conservé ?
Dans quel cas le moment cinétique d'un corps ne serait-il pas conservé ?
Quelle des propositions suivantes sur la vitesse et l'énergie est fausse ?
Quelle des propositions suivantes sur la vitesse et l'énergie est fausse ?
Quel aspect physique peut être affecté par une conservation sous rotation ?
Quel aspect physique peut être affecté par une conservation sous rotation ?
Pourquoi dit-on que les lois physiques ne changent pas par rotation ?
Pourquoi dit-on que les lois physiques ne changent pas par rotation ?
Quel type de grandeurs est concerné par le théorème de conservation d'Emmy Noether ?
Quel type de grandeurs est concerné par le théorème de conservation d'Emmy Noether ?
Si des résultats expérimentaux varient lorsque les conditions sont modifiées, que peut-on conclure ?
Si des résultats expérimentaux varient lorsque les conditions sont modifiées, que peut-on conclure ?
Quel est le comportement des forces de frottement statique lorsqu'une force extérieure dépasse leur maximal?
Quel est le comportement des forces de frottement statique lorsqu'une force extérieure dépasse leur maximal?
Comment le coefficient de frottement cinétique ($, ext{µ}_c$) est-il affecté par la vitesse d'un corps dans un fluide?
Comment le coefficient de frottement cinétique ($, ext{µ}_c$) est-il affecté par la vitesse d'un corps dans un fluide?
Quelle est la relation entre la vitesse et les frottements visqueux dans un fluide?
Quelle est la relation entre la vitesse et les frottements visqueux dans un fluide?
Quand l'objet se met-il à glisser sous l'effet d'une force extérieure?
Quand l'objet se met-il à glisser sous l'effet d'une force extérieure?
Quel est le rapport entre le frottement cinétique et la force de normal ($N$)?
Quel est le rapport entre le frottement cinétique et la force de normal ($N$)?
Pourquoi la vitesse de course n'augmente-t-elle pas le coefficient de frottement statique ($, ext{µ}_s$)?
Pourquoi la vitesse de course n'augmente-t-elle pas le coefficient de frottement statique ($, ext{µ}_s$)?
Quelles sont les conditions de frottement à haute vitesse dans un fluide?
Quelles sont les conditions de frottement à haute vitesse dans un fluide?
Quelle affirmation est correcte concernant la force de frottement cinétique par rapport à la vitesse?
Quelle affirmation est correcte concernant la force de frottement cinétique par rapport à la vitesse?
Quelle est la formule utilisée pour calculer l'énergie potentielle (Epot) ?
Quelle est la formule utilisée pour calculer l'énergie potentielle (Epot) ?
Quel est l'état de l'énergie cinétique (Ecin) lorsque la vitesse est nulle ?
Quel est l'état de l'énergie cinétique (Ecin) lorsque la vitesse est nulle ?
Quelle est la valeur totale de l'énergie (Etot) mentionnée dans le contenu ?
Quelle est la valeur totale de l'énergie (Etot) mentionnée dans le contenu ?
Quelle condition est nécessaire pour conserver l'énergie lors du transfert de la perche ?
Quelle condition est nécessaire pour conserver l'énergie lors du transfert de la perche ?
À quelle hauteur correspond l'énergie potentielle de 4'800 J si m = 60 kg et g = 9.81 m/s² ?
À quelle hauteur correspond l'énergie potentielle de 4'800 J si m = 60 kg et g = 9.81 m/s² ?
Comment varie l'énergie cinétique lorsque la vitesse augmente ?
Comment varie l'énergie cinétique lorsque la vitesse augmente ?
Quel enregistrement du monde du saut à la perche est mentionné dans le contenu ?
Quel enregistrement du monde du saut à la perche est mentionné dans le contenu ?
Quelle est l'unité de mesure de l'énergie potentielle ?
Quelle est l'unité de mesure de l'énergie potentielle ?
Que représente Ecin = 4'000 J pour la hauteur de 1 m selon le contenu ?
Que représente Ecin = 4'000 J pour la hauteur de 1 m selon le contenu ?
Quel événement se déroule le 05.08.2024 ?
Quel événement se déroule le 05.08.2024 ?
Quelles sont les grandeurs physiques qui doivent être conservées lors d'un saut à la perche ?
Quelles sont les grandeurs physiques qui doivent être conservées lors d'un saut à la perche ?
Quel est l'impact de la vitesse sur l'énergie totale d'un athlète lors d'un saut à la perche ?
Quel est l'impact de la vitesse sur l'énergie totale d'un athlète lors d'un saut à la perche ?
Quel est le rôle de l'énergie cinétique pendant le saut à la perche ?
Quel est le rôle de l'énergie cinétique pendant le saut à la perche ?
Flashcards
Qu'est-ce que la quantité de mouvement ?
Qu'est-ce que la quantité de mouvement ?
La quantité de mouvement d'un corps est définie comme le produit de sa masse par sa vitesse. C'est une grandeur vectorielle.
Principe de Conservation de la Quantité de Mouvement
Principe de Conservation de la Quantité de Mouvement
La quantité de mouvement d'un système isolé reste constante. Autrement dit, dans un système fermé, la quantité de mouvement totale ne change pas.
Qu'est-ce que l'énergie cinétique ?
Qu'est-ce que l'énergie cinétique ?
L'énergie cinétique est l'énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement. Elle est directement proportionnelle à la masse de l'objet et au carré de sa vitesse.
Qu'est-ce que l'énergie potentielle ?
Qu'est-ce que l'énergie potentielle ?
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Qu'est-ce que l'énergie mécanique ?
Qu'est-ce que l'énergie mécanique ?
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Principe de Conservation de l'Énergie Mécanique
Principe de Conservation de l'Énergie Mécanique
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Qu'est-ce qu'une force conservative ?
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Qu'est-ce qu'une force dissipative ?
Qu'est-ce qu'une force dissipative ?
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Théorème d'Emmy Noether
Théorème d'Emmy Noether
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Conservation de la quantité de mouvement
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Énergie potentielle
Énergie potentielle
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Énergie cinétique
Énergie cinétique
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Énergie mécanique
Énergie mécanique
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Force non conservative
Force non conservative
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Vitesse initiale
Vitesse initiale
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Vitesse finale
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Hauteur
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Énergie totale
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Calculer l'énergie potentielle
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Calculer l'énergie cinétique
Calculer l'énergie cinétique
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Saut à la perche et l'énergie mécanique
Saut à la perche et l'énergie mécanique
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Record du monde de saut à la perche
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Importance de la conservation de l'énergie
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Force de frottement statique
Force de frottement statique
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Force de frottement statique maximale
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Force de frottement cinétique
Force de frottement cinétique
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Comparaison des forces de frottement
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Proportionalité de la force de frottement
Proportionalité de la force de frottement
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Transition de la force de frottement
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Force de frottement et énergie
Force de frottement et énergie
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Impact des forces de frottement
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Énergie cinétique de rotation
Énergie cinétique de rotation
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Conservation du moment cinétique
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Vitesse angulaire
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Moment d'inertie
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Moment cinétique d'un corps en mouvement rectiligne
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Trajectoire de la Terre si le Soleil disparaissait
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Disparition de la force gravitationnelle du Soleil
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Frottement statique
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Force de frottement maximale statique (Ffmax)
Force de frottement maximale statique (Ffmax)
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Frottement cinétique
Frottement cinétique
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Force de frottement cinétique (Ff)
Force de frottement cinétique (Ff)
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Coefficient de frottement statique (μs)
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Coefficient de frottement cinétique (μc)
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Frottements visqueux
Frottements visqueux
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Force de frottement dans un fluide
Force de frottement dans un fluide
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Study Notes
Chapitre 14 - Mécanique V - Lois de conservation
- Ce chapitre traite des lois de conservation en mécanique.
- Le cours est dispensé par le Pr François Bochud.
- Le module fait partie du cours de physique générale (FBM - BMed - module B1.1).
Objectifs
- Identifier les trois grandeurs physiques conservées dans le mouvement d'un corps.
- Expliquer les principes de conservation du mouvement.
- Calculer les variables du mouvement (linéaire et angulaire) à l'aide des grandeurs conservées.
- Distinguer les forces conservatives et dissipatives.
- Calculer les forces de frottement sec dans des situations simples.
Peut-on dépasser le record du saut en hauteur ?
- La technologie des perches évolue constamment.
- Des perches plus longues pourraient potentiellement améliorer les performances.
- Cependant, il existe des limites physiques imposées par les lois de la physique.
Pourquoi l'athlète court-il avant le saut ?
- L'athlète court pour développer une énergie cinétique importante.
- Cette énergie cinétique est transformée en énergie potentielle juste avant le saut.
- Augmenter l'énergie cinétique avant le saut permet de franchir une hauteur plus élevée.
- Courir permet une meilleur acquisition d'énergie cinétique nécessaire au saut.
Vitesse du sauteur juste avant le saut
- L'ordre de grandeur de la vitesse est de 10 m/s (36 km/h).
Energie du système (saut en hauteur)
- L'énergie cinétique d'un sauteur à l'instant où il plante la perche est de 4000 J.
- L'énergie potentielle du sauteur au point le plus haut avant le saut est de 4800 J.
- L'énergie totale du système est conservée.
- La masse du sauteur est prise égale à 80 kg.
Evolution des records du monde au saut avec perche
- La figure du graphique montre une hausse des records mondiale du saut en hauteur avec le temps.
- Cette évolution montre l'amélioration des performances au fil du temps grâce aux progrès techniques et aux méthodes d'entraînement.
- Les records mondiaux en saut à la perche sont mis en lumière par le graphique montrant leurs évolutions année après année.
- Les noms de Yelena Isinbayeva et d'Armand Duplantis, figurent comme les détenteurs de records à différents moments.
Comment sait-on que ces grandeurs sont conservées ?
- Elles sont déduites de l'expérience et jamais réfuté par la nature.
- Les lois de conservation s'appuient sur des symétries mathématiques.
Conservation et théorème d'Emmy Noether
- Si des symétries sont observées dans l'Univers, les grandeurs physiques sont conservées.
- La conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement et du moment cinétique découlent de symétries.
Si le Soleil disparaissait soudainement
- La force d'attraction du Soleil disparaîtrait 8 minutes après sa disparition.
- Cela aurait un effet immédiat sur l'orbite des planètes comme la Terre.
Trajectoire de la Terre après la disparition du Soleil
- La Terre poursuivrait une trajectoire elliptique, mais sans le Soleil pour l'attirer, sa trajectoire deviendrait rectiligne.
- La conservation du moment angulaire est essentielle à ce sujet.
Moment cinétique lors d'un mouvement rectiligne
- Le moment cinétique d'un corps se déplaçant sur une trajectoire rectiligne et à vitesse constante est conservé.
Le mystère de la chute des chats
- Les chats retombent sur leurs pattes grâce à la conservation du moment cinétique.
- Les chats utilisent leur corps de manière à transférer une partie du moment cinétique initial vers un autre axe de rotation.
Forces dissipatives et frottements
- Les forces de frottement ne dépendent pas uniquement de la position.
- Elles dissipent de l'énergie mécanique.
- Déplacer un objet nécessite de fournir du travail.
- Ramener un objet à sa position initiale nécessite aussi de fournir du travail.
La force de frottement dépend-elle de la surface de contact ?
- Oui, la tribologie (science des frottements) montre que la force de frottement dépend de la surface de contact.
À l'échelle microscopique, les surfaces ne sont pas aussi lisses qu'on le pense.
- Les surfaces microscopiques ne sont pas lisses, mais ont des irrégularités.
- La force de frottement dépend très peu de la surface de contact à l'échelle macroscopique.
Frottements secs
- L'expression mathématique de la force de frottement sec est donnée dans les notes.
- La force de frottement sec dépend de la force normale.
- La force de frottement sec est proportionnelle à la force normale.
Frottements visqueux
- Les frottements visqueux dépendent de la vitesse du corps.
- Ils augmentent avec la vitesse.
Pourquoi faut-il courir ?
- Les facteurs qui influencent les frottements sont étudiés en mécanique.
L'énergie cinétique
- La conservation des énergie cinétique est observée à différentes échelles.
- Les transformations énergétiques sont expliqués notamment lors du saut en hauteur.
###Exemple de question d'examen
- Un objet glisse sans friction sur un plan incliné à 45° . Le but est de calculer l'énergie cinétique de l'objet bas de la pente.
- La masse de l'objet, la longueur du plan, et l'accélération due à la pesanteur sont donnés dans l'exercice.
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