Un skateur part sans vitesse du sommet d'une rampe de 2,5 m de hauteur…

Exercice d'entraînement · niveau 1 (application) · physique (première), chapitre 6 — Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques · Conservation de l'énergie mécanique

Énoncé

Un skateur part sans vitesse du sommet d'une rampe de $2, 5$ m de hauteur (frottements négligés).

Calculer sa vitesse au point le plus bas.
Jusqu'à quelle hauteur remonte-t-il de l'autre côté ? La forme de la rampe intervient-elle ?

Corrigé

1. Conservation de l'énergie mécanique : $\frac{1}{2} m v^{2} = m g h$ , donc

$v = 2 g h = 2 \times 9, 8 \times 2, 5 = 7, 0 m / s = 25 km/h .$

2. Il remonte exactement à $2, 5$ m : toute l'énergie cinétique redevient potentielle. La forme de la rampe n'intervient pas — le travail du poids ne dépend que de la dénivellation, et la réaction normale, perpendiculaire au mouvement, ne travaille jamais.

Contrôle : le résultat ne dépend pas de la masse : un adulte et un enfant atteignent la même vitesse ✓.

Piège : croire qu'une rampe plus raide donne plus de vitesse. Elle la donne plus vite (question de durée), pas plus grande.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.