en une : Le lexique de français

Comment faire des ricochets sur l'eau?

Chimie > sujets expliqués - 25/02/2008 - correction
                
Bonjour,

Voici donc quelques éléments pour vous aider dans cet exercice :

1) Pour la formule globale, vous êtes bien partie : on calcule la norme d’un vecteur vitesse qui a deux composantes sur x et z ; on applique la formule de la norme (distance) euclidienne : v = racine (x²+z²). Par contre, pour calculer les composantes de la vitesse selon x et z, il vous suffit d’appliquer les formules classiques v =d/t. Sur x par exemple : v(x) = (5,76-5,58)/(0,480-0,440) : distance parcourue divisée par intervalle de temps entre les deux positions. Le caillou parcoure entre les deux prise 0,480- 0,440 = 0,04, qui correspond d’ailleurs bien à 1/25 secondes, donnée citée dans l’énoncé, puisqu’on prend 25 prises par seconde. Entre deux prises, on parcoure 5,76-5,58 m par exemple sur x et ce en 0,04 secondes (pas besoin de 2 ; ce 2 se justifie quand on calcule une vitesse moyenne à partir de trois points, car il y a deux enregistrements successifs). Au final, tous calculs faits, vous devez trouver 13,2 m/s (3 chiffres significatifs comme les données). Attention pour z : c’est bien 0,12-0,34 (final – initial pour une variation, toujours) mais peu importe le signe négatif puisque l’on prend le carré, mais cette composante de la vitesse est bien négative.

2) Exact pour la formule et la démarche, pas de problème ; avec les nouvelles valeurs, on doit trouver - 2,662 J (négatif car la vitesse est plus faible est qu’on fait bien « final – initial » : de toute façon, c’est logique, et redit ensuite dans l’énoncé, le galet perd de l’énergie au cours des rebonds). Le signe est aussi un moyen de vérifier vos calculs.

3) Bien pour la formule ; effectivement la variation d’altitude est nulle si on considère un rebond entier. En effet, l’énoncé vous dit que l’altitude est nulle (niveau de l’eau) juste avant le rebond, donc « au tout début » et de même juste après, donc « à la tout fin ». Au final, les altitudes initiale et finale sont les mêmes. La variation d’énergie potentielle sur le rebond est bien nulle.

4) Exact pour le raisonnement ; du coup D(Em) se résumé à D(Ec), donc - 2,662 J (cf. 2° pour le signe).

5) Vous savez qu’au début l’énergie du caillou est son énergie potentielle (qui est nulle car l’altitude l’est) plus son énergie cinétique (0.5mv² avec v calculée en 1°) = 8,712 J normalement. C’est l’énergie de départ, le « stock » si vous voulez. Or l’énoncé nous dit qu’à chaque rebond, on consomme (on perd, confirmation du signe négatif), comme au premier rebond – 2,662 J. En effectuant la division, on trouve 3,81. Cela veut dire qu’après le 3ème rebond, il restera 0,726, soit moins que la perte devant être celle du prochain rebond : d’après la seconde hypothèse, il n’y aura pas de 4ème rebond : N=3 (et la remarque sur la valeur de N de la fin est vérifiée).

J’espère que cet exercice est à présent plus clair. Il repose en fait surtout sur une bonne compréhension de ce qui se passe dans la réalité dans cette expérience et de faire attention aux signes des variations, que le texte et le bon sens peuvent en général vous aider à contrôler.

Bonne continuation.
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