Cours Stage - Énergie cinétique et potentielle

Exercice - Surf sur une vague

L'énoncé

Lors d’une compétition, un surfeur de 70 kg réussit à monter à une hauteur de 5,0 mètres au dessus du niveau de la mer.


Question 1

Sachant que l’énergie potentielle est égale à $m \times g \times z,$ où $m$ est la masse en kg, $g$ l’intensité de pesanteur qui vaut 9,81 sur Terre, $z$ l’altitude en m. Calculer son énergie potentielle de pesanteur quand il est au plus haut de son saut.

On a $Ep = m \times g \times z = 70 \times 9,81 \times 5,0 = 3433,5 J.$

Question 2

Au moment où le surfeur est en haut de la vague, avant sa re-descente, que vaut son énergie cinétique ?

Etant donné que le surfeur n’est pas en mouvement en ce point précis, l’énergie cinétique est nulle.

Question 3

Après avoir atteint cette hauteur, le surfeur redescend en glissant sur une vague. Comment varient ses énergies cinétique et potentielle pendant sa descente ?

Son énergie potentielle diminue étant donné que son altitude diminue. Par ailleurs, son énergie cinétique augmente étant donné que sa vitesse augmente en descente.