On considère un pot de fleurs ponctuel de masse m.
Le pot tombe d'une hauteur h par rapport au sol.
On souhaite déterminer la vitesse vsol du pot juste avant l'impact.
On considère un pot de fleurs ponctuel de masse m.
Le pot tombe d'une hauteur h par rapport au sol.
On souhaite déterminer la vitesse vsol du pot juste avant l'impact.
Système : le pot de fleurs
Référentiel : terrestre, considéré comme galiléen
Bilan des forces : P (avec P=m×g)
Repère : axe vertical vers le haut, origine au sol
Origine des temps : début de la chute
Deuxième loi de Newton : ∑f=m×a
Donc P=m×a
or P=m×g
donc m×a=m×g et donc a=g
or gz=-g
Donc az=-g
a=dvdt
⇒ Les coordonnées de a sont les dérivées des coordonnées de v.
⇒ Les coordonnées de v sont les primitives des coordonnées de a.
Donc vz est la primitive de az.
Comme az=-g alors vz=-g·t+vz₀.
Or à t=0, vz=0. Donc vz₀=0.
Donc vz=-g·t.
v=dOMdt
⇒ Les coordonnées de v sont les dérivées des coordonnées de OM.
⇒ Les coordonnées de OM sont les primitives des coordonnées de v.
Donc z est la primitive de vz.
Comme vz=-g·t alors z=-½·g·t²+z₀.
Or à t=0, z=h. Donc z₀=h.
Donc z=-½·g·t²+h.
Nous avons établi que :
vz=-g·t (éq. 1)
z=-½·g·t²+h (éq. 2)
Notons tsol l'instant juste avant l'impact.
Comme z(tsol) = 0, (éq. 2) ⇒tsol=√2h/g
Et donc, (éq. 1) ⇒ vz(tsol)=-g√2h/g=-√2gh
Comme vsol=| vz(tsol) | alors vsol=√2gh