Le marteau frappeur

énoncé

1. Initialement le marteau possède de l’énergie potentielle de pesanteur Ep =m.g.(z-z_o) et pas d’énergie cinétique (vitesse initiale nulle).

En tombant le marteau voit son énergie potentielle diminuer et se transformer en énergie cinétique.

Au moment de l’impact l’énergie potentielle est nulle (Ep = m.g. (z_O-z_o) = 0 ) et l’énergie cinétique est maximale.

Juste après l’impact ,si le marteau ne rebondit pas, toute son énergie cinétique a été communiquée à l’objet sous forme :

d’énergie thermique

d’énergie de vibration

2. Le travail du poids est égal à : W = mg(z-z_o)

A.N. : W(P) = 2,0x9,8x0,200 = 3,92 J

3. D’après le théorème de l’énergie cinétique : E_c2 – E_c1 = W

avec Ec₁ l’énergie cinétique initiale et Ec₂ l’énergie cinétique au moment de l’impact

Or v₁ = 0 soit E_c1 = 0 donc E_c2 = W

A.N. : E_c2 = 3,92 J

4. Chaleur cédée à l’objet

Q = 10³xEc₂

Q = 3,92x10³ J

5. Expression de la chaleur Q

c = 904 J.kg.°C^-

6.Elévation de température de l’objet