Le tir à la carabine.

Bonsoir. J'ai besoin d'aide pour un exercice.

Une balle en acier de masse 2g est propulsée verticalement vers le haut
par une carabine. A la sortir du canon, sa vitesse est de 400 m.s^-1.
1. Quelle est son énergie cinétique à la sortie du canon?
2. a) Calculer le travail de la force de pesanteur qui s'exerce sur la balle pendant la phase de montée.
b) Ce travail est-il moteur ou résistant?
c) Comment évolue l'énergie cinétique de la balle lors de la montée?
3. A quelle hauteur la balle peut-elle monter ?
4. En réalité, l'altitude atteinte est nettement inférieur à celle prévue. Pourquoi? Justifier.

Je bloque à la deuxième question ce qui fait que je ne peux pas continuer l'exercice.
Pour la question 2 j'ai : Ep= mgh mais ici je ne vois pas comment trouver h, la hauteur.
Pour la question 1 je trouve : 160J.

Merci d'avance

bonjour,
Rappelle toi le théorème de conservation de l'énergie mécanique (implicitement, on néglige les frottements).
La balle monte tant qui lui reste de l'énergie cinétique. Pendant son ascension son énergie cinétique se transforme en énergie potentielle de gravitation. A la fin de l'ascension, toute l'énergie cinétique s'est transformée en énergie potentielle. Ce raisonnement va te permettre de calculer h.

Euh non je ne vois pas du tout ..

Tu as appris en cours le théorème de l'énergie mécanique (avec frottements négligés) : la somme de l'énergie cinétique + énergie potentielle = Constante.
Ce qui se traduit par Ep + Ec = cte ou encore (1/2)mv² + mgh = Cte

On choisit le référentiel tel qu'au temps t0=0 h = 0 et donc Ep = 0.
A toi maintenant....

t=400 m/s donc h=400m mais c'est impossible, je ne comprend vraiment pas !

Bonsoir,
A l'apogée de la balle, son énergie cinétique est nulle et l'énergie potentielle est égale à l'énergie cinétique initiale, soit:
mgh = (1/2)mv² ou encore h = v²/(2*g) car a priori m est non nulle!
tu connais v, g: il te reste à faire le calcul...
Apprend à faire du calcul littéral, ça t'évitera les erreurs!
Quand on tire une balle en l'air, elle monte assez haut, tu sais!

Il y a un problème je crois, car je trouve 8155 m pour la hauteur ( 400²/2*9,81)...

Bonjour,
As-tu confiance en ton raisonnement et en ton calcul?
Si oui, répond à la question 4!
Au fait, une vitesse initiale de 400 m.s-1, c'est très élevée, même si certaines munitions sont bien plus rapides à la sortie du tube (certaines sont supersoniques).

Je ne comprend pas vraiment la question 4, je ne vois pas pourquoi l'altitude atteinte est inférieur à celle prévue.
Celle qui est prévue, c'est celle que l'on a calculée dans la question précédente?

d'après toi, quelles sont les forces que nous avons négliger et qui vont empêcher la balle d'atteindre l'altitude théorique?

Les frottements de l'air ...

oui les frottemenst de l'air! As-tu une idée de la valeur de ces frottemenst ou du moins de la loi de variation en fonction de la vitesse (je ne sais pas si c'est à ton programme...)

Euh non , aucune idée ^^

en général, on utilise une loi dans laquelle le frottement de l'air est proportionnel au carré de la vitesse de la balle.
La question 4 te demande de justifier ta réponse. Il faut donc que tu utilises les arguments de ton cours (ou de ton livre)...

D'accord.
Merci beaucoup de m'avoir aidé.
Bonne journée !