Cours Stage - Énergie mécanique

Étude énergétique d'un problème mécanique - Chute libre

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Fiche de cours

La chute libre

 

On étudie ici la chute de Félix Baumgartner.

 

 

On choisit le référentiel géocentrique.

Les forces qui s’appliquent sur F. Baumgartner lorsqu’il saute sont le poids (vertical vers le bas), dans le même sens que le sens du saut : le travail du poids est donc moteur ; et les frottements de l’air (que l’on néglige dans un premier temps).

On considère les conditions initiales suivantes :

à $t = 0, \left \{ \begin{array}{c}
v_0 = 0 \text{ m.s}^{-1} \\
y_0 = h_0 \\
\end{array}
\right.$

 

Les deux énergies liées à ce problème sont l’énergie cinétique : $E_c = \dfrac{1}{2} m v^2$, et l’énergie potentielle de pesanteur, liée au travail du poids entre $A$ et $B$, $E_p = mgh$.

En outre, la somme des deux est égale à l’énergie mécanique $E_m$.

 

Au départ de son saut, F. Baumgartner a une hauteur maximale à $t = 0$, l’énerg

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