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Explications :
Pour calculer l'énergie cinétique, il faut utiliser la formule :
Ec = 1/2 x m x v²
m est la masse en kg
v est la vitesse en m/s
Ec est l'énergie cinétique en Joule
ici m = 24t = 24000kg
v= 90km/h = 25m/s (pour passer facilement des km/h au m/s on divise par 3,6 et pour passer des m/s au km/h on multiplie par 3,6)
Ec = 1/2 x 24000 x 25
Ec = 7500000J = 7500 kJ
Maintenant tu cherches la vitesse de la voiture, comme on connait l'énergie cinétique on utilise la même formule ( il faut manipuler la formule pour isoler v)
Ec = 1/2 x m x v²
2 Ec = m x v²
v² = 2Ec / m
v = √(2Ec / m)
Ec = 7500000J (question précédente)
m = 1500kg
v = √ ((2 x 7500000) / 1500)
v = 100m/s = 360km/h
Avec le grêlon, on utilise la même formule
m = 3,8g = 0,0038kg
v= 75km/h = 20,8m/s
Ec = 1/2 x 0,0038 x 20,8
Ec = 0,039J
Pour calculer l'énergie potentielle, on utilise la formule
Ep = m x g x h
m est le masse en kg
g est la constante de gravité = 9,8 kg/N
h est la hauteur en m
ici m = 350g = 0,350kg
h = 57m
Ep = 0,350 x 9,8 x 57
Ep = 195,51 J
Quand un objet commence à tomber, sa hauteur est maximale donc l'énergie potentielle est maximale car elle dépend de la hauteur. ( plus la hauteur est grande plus l'énergie potentielle est grande). L'objet n'a pas d'énergie cinétique car la vitesse est nulle (il n'est pas encore en mouvement)
Quand l'objet arrive au sol, l'énergie potentielle est égale à 0 car la hauteur = 0, par contre l'énergie cinétique est maximale car la vitesse est maximale. L'énergie potentielle s'est transformée en énergie cinétique au cours de la chute.
Calculer l'énergie au sol revient à calculer l'énergie cinétique mais on ne connait pas la vitesse. Par contre, on peut calculer l'énergie potentielle avant la chute car on connait la masse et la hauteur.
Ep avant la chute = Ec quand l'objet arrive au sol
Ep = 50 x 9,8 x 120
Ep = 58000J
Donc l'énergie cinétique quand l'objet touche le sol est 58000J