Urgent Physique

Bonjour, je suis en train d'apprendre la notion de travail, de puissance, d'énergie cinétique, potentielle, d'énergie mécanique ,...
Je pensais avoir compris mais je n'arrive pas à résoudre mes problèmes! En particulier un , que voici:

A quelle profondeur dans un arbre, en cm, pénétrerais un projectile d'arme à feu de 20g propulsé à une vitesse de 300 km/h si la force de frottement entre le projectile et le bois est de 750 N ?

Merci d'avance

Salut !

Bon et bien ça m'a pas fait de mal de refaire un peu de physique ^^

Voilà ma démarche...

L'indice, si tu sais pas par quel bout prendre l'énoncé, c'est de regarder les données que tu as et plus précisément les unités...

On te parle d'une force de frottement en Newton ainsi que d'une masse (en grammes) et d'une vitesse (en km/h) de l'objet considéré. Comme tu as la masse et la vitesse, tu peux calculer l'énergie cinétique de la balle. Attention aux unités ! Pour avoir une énergie en Joules, tu dois convertir la masse en Kg et la vitesse en m/s (unités du Système International).

Tu as l'énergie cinétique de la balle en Joules et la force de frottement en Newton qui s'oppose à la trajectoire de la balle. Pour relier ces deux données, il faut savoir qu'une énergie est homogène (en terme de dimensions, ton prof a dû te parler d'analyse dimensionnelle non ?) à une force que multiplie une distance. Autrement dit, des Joules, c'est la même chose que des Newton multipliés par des mètres (attention, on reste toujours en unités SI).

Or, on te demande justement la distance à laquelle va s'enfoncer la balle autrement dit sur quelle distance la force de frottement va-t-elle s'appliquer avant que la balle ne s'arrête, c'est à dire, avant que son énergie cinétique (et donc sa vitesse, car sa masse ne varie pas) ne soit nulle! Voilà la question cachée dans l'énoncé.

Tu te retrouves donc avec une inconnue : la distance. Il faut juste mettre en équation la question sachant que le travail de la force de frottement doit compenser l'énergie cinétique de la balle. Le travail n'étant rien d'autre que l'énergie due à la force de frottement et s'opposant à la pénétration de la balle et donc à son énergie cinétique.

Et normalement, si tu as bien posé l'équation et que tu ne t'es pas trompée dans tes calculs, tu trouves que la balle va pénétrer dans l'arbre sur une distance de 9,26 cm avant de s'arrêter.

Je ne sais pas pour quand tu attendais une réponse... Mais tiens-moi au courant si tu peux pour savoir si tu as compris!