Réponse :
Explications :
■ Poids de la bille :
P = 0,1 kg x 9,81 N/kg = 0,981 Newton .
■ Energie potentielle :
Ep = masse x gravité x hauteur ♥
= 0,1 x 9,81 x 1,5
= 1,4715 Joule .
cette Energie est due à l' altitude au départ
( et à l' attraction exercée par la Terre qui s' appelle le Poids ! ) .
■ pendant la descente, l' Ep se transforme
petit à petit en Energie cinétique ♥
■ Ec à 50 cm du sol :
Ec = 0,5 x masse x vitesse² ♥
= 0,5 x 0,1 x 4,47²
≈ 1 Joule .
■ Ec à l' arrivée au sol :
Ec ≈ 1,47 Joule !
■ équation du mouvement de la bille :
altitude de la bille : z(t) = -4,9 t² + 1,5
vitesse de la bille : v(t) = -9,8 t
la vitesse est négative car la bille descend !
■ temps de descente :
4,9 t² = 1,5 donne t² = 0,30612245
donc t ≈ 0,5533 seconde !
■ tableau-résumé :
temps --> 0 0,32 0,456 0,5533 seconde
altitude -> 1,5 1 0,48 0 mètre
|vitesse| --> 0 3,14 4,47 5,42 m/s
Ep --> 1,47 0,98 0,47 0 Joule
Ec --> 0 0,49 1 1,47 Joule
■ on constate que Ep + Ec = constante ! ☺
■ remarque :
la bille va probablement rebondir un peu à l' arrivée au sol ...
mais elle finira bien par s' immobiliser au sol !
L' Energie cinétique est en général absorbée par la déformation du sol à l' arrivée ( le plancher en bois sera marqué par l' impact de la bille ) .
