On considère un système de masse m égale à 85 kg initialement à altitude h_1 qui est soulevé (sous l'effet d'une force opposée à son poids \overrightarrow{P} uniquement) jusqu'à atteindre une altitude h_2. Le travail de poids lors du déplacement du système vaut -2{,}0.10^{4} J.
Quelle est la variation d'altitude \Delta h = h_2 - h_1 lors de la chute du système ?
Donnée : L'accélération de la pesanteur a une valeur de 9,80 N.kg-1.
Le poids est la force qui s'applique à tout système possédant une masse m proche de la surface de la Terre. Il est défini par le vecteur accélération de la pesanteur \overrightarrow{g} à partir de la relation suivante :
\overrightarrow{P} = m \times \overrightarrow{g}
Le travail du poids lors du déplacement d'un système suivant un vecteur \overrightarrow{AB} est défini par la relation suivante :
W\left(\overrightarrow{P}\right) = \overrightarrow{P} \cdot \overrightarrow{AB}
Comme le poids est une force conservative, son travail ne dépend pas du chemin suivi mais uniquement des altitudes de départ et d'arrivée (notées respectivement z_A et z_B ). Ainsi, le travail du poids peut s'écrire :
W\left(\overrightarrow{P}\right)= \left\| \overrightarrow{P} \right\| \times \left(z_A - z_B\right) = m \times \left\| \overrightarrow{g} \right\| \times \left(z_A - z_B \right)
Dans le cas du système se déplaçant de l'altitude h_1 vers l'altitude h_2, la variation d'altitude vaut donc :
W\left(\overrightarrow{P}\right) = m \times g \times \left(h_1 - h_2 \right)
W\left(\overrightarrow{P}\right) = - m \times g \times \Delta h
\Leftrightarrow \Delta h = - \dfrac{W\left(\overrightarrow{P}\right)}{m \times g}
On effectue l'application numérique :
\Delta h = -\dfrac{-2{,}0.10^{4}}{85 \times 9{,}80}
Donc :
La variation d'altitude est de 2{,}40.10^{1} mètres.
On considère un système de masse m égale à 350 g initialement à altitude h_1 qui chute (sous l'effet de son poids \overrightarrow{P} uniquement) jusqu'à atteindre une altitude h_2. Le travail de poids lors du déplacement du système vaut 1{,}44.10^1 J.
Quelle est la variation d'altitude \Delta h = h_2 - h_1 lors de la chute du système ?
Donnée : L'accélération de la pesanteur a une valeur de 9,80 N.kg-1.
On considère un système de masse m égale à 0,564 kg initialement à altitude h_1 qui chute (sous l'effet de son poids \overrightarrow{P} uniquement) jusqu'à atteindre une altitude h_2. Le travail de poids lors du déplacement du système vaut 1{,}4.10^2 J.
Quelle est la variation d'altitude \Delta h = h_2 - h_1 lors de la chute du système ?
Donnée : L'accélération de la pesanteur a une valeur de 9,80 N.kg-1.
On considère un système de masse m égale à 35,8 kg initialement à altitude h_1 qui est soulevé (sous l'effet d'une force opposée à son poids \overrightarrow{P} uniquement) jusqu'à atteindre une altitude h_2. Le travail de poids lors du déplacement du système vaut -4{,}70.10^{3} J.
Quelle est la variation d'altitude \Delta h = h_2 - h_1 lors de la chute du système ?
Donnée : L'accélération de la pesanteur a une valeur de 9,80 N.kg-1.
On considère un système de masse m égale à 450 kg initialement à altitude h_1 qui est soulevé (sous l'effet d'une force opposée à son poids \overrightarrow{P} uniquement) jusqu'à atteindre une altitude h_2. Le travail de poids lors du déplacement du système vaut -5{,}00.10^{5} J.
Quelle est la variation d'altitude \Delta h = h_2 - h_1 lors de la chute du système ?
Donnée : L'accélération de la pesanteur a une valeur de 9,80 N.kg-1.
On considère un système de masse m égale à 450 kg initialement à altitude h_1 qui est soulevé (sous l'effet d'une force opposée à son poids \overrightarrow{P} uniquement) jusqu'à atteindre une altitude h_2. Le travail de poids lors du déplacement du système vaut -3{,}01.10^{5} J.
Quelle est la variation d'altitude \Delta h = h_2 - h_1 lors de la chute du système ?
Donnée : L'accélération de la pesanteur a une valeur de 9,80 N.kg-1.