Hypothèse : la vitesse diminue après le premier rebond donc de l'énergie a été absorbée durant le rebond. Il y a eu perte d'énergie donc ralentissement de vitesse.
On prend :le vecteur AB représentant de la distance AB
le vecteur BC représentant la distance BC
Soit A (0.102 ; 0.381),
B (1.52 ; 0)
C (2.41 ; 0.186)
Calcul des normes des vecteurs AB et BC :
Représentation de la distance AB et BC
La vitesse du galet a diminué donc on suppose qu'il y a eu perte d'énergie quand le galet rebondit au contact de l'eau.
- Energies
Soit m(galet) la masse du galet de pâte à sel, m(galet) = 110 g• Avant que le galet ne touche l'eau :
- énergie cinétique Ec :
soit Ec1, l'énergie cinétique avant que le galet ne rebondisse au contact de l'eau :
soit Ec1 = 6,66 J
- énergie potentielle de pesanteur :
soit Epp1, l'énergie potentielle de pesanteur avant que le galet ne rebondisse au contact de l'eau :
soit Epp1 = 0, 32 J
- énergie mécanique Em :
soit Em1 l'énergie mécanique avant que le galet ne rebondisse au contact de l'eau :
soit Em1 = 6.66 + 0.32 = 6,89 J
• Après que le galet touche l'eau :
- énergie cinétique :soit Ec2 l'énergie cinétique après que le galet ait rebondi au contact de l'eau :
soit Ec2 = 2,57 J
- énergie potentielle de pesanteur :
soit Epp2 l'énergie potentielle de pesanteur après que le galet ait rebondi au contact de l'eau :
soit Epp2 = 0,125 J
- énergie mécanique :
soit Em2 l'énergie mécanique après que le galet ait rebondi au contact de l'eau :
soit Em2 = 2,57 + 0,125 = 2,70 J
ΔEm = Em2 - Em1
= - 4,19 J
La variation de l'énergie mécanique est négative : on a perdu de l'énergie mécanique.Pour faire plusieurs ricochets, il faut :
- une grande énergie mécanique donc une grande énergie potentielle de pesanteur au début, soit la plus grande altitude possible mais elle est limitée car le ricochet ne s'effectue qu'à partir d'un certain angle d'attaque (α = 20° cf. à l'onglet angle d'attaque)
- une grande énergie cinétique donc une vitesse importante.
On considère que l'énergie perdue à chaque rebond est toujours la même.
après le 1er rebond
- E1 = Em1 - | ΔEm | = 6,89 - 4,19 = 2,70 J
après le 2ème rebond
- E2 = E1 - | ΔEm | = 2,70 - 4,19 = - 1,49 J
Donc comme E2 = -1,49 J, le galet ne rebondirait pas parce que E2 < ΔEm. La pierre n'a plus d'énergie pour rebondir, elle n'aura donc fait qu'un rebond.
On en déduit (soit n le nombre de rebonds)=
Soit n le nombre de rebonds, prenons 2 pour calculer la vitesse à donner à notre galet :
