Énergie potentielle de pesanteur et énergie mécanique

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Énoncé

Un objet de masse est situé à une hauteur au-dessus du sol, choisi comme référence des altitudes. On prendra . 1) Calculer l'énergie potentielle de pesanteur de cet objet. 2) L'objet possède par ailleurs une énergie cinétique de . Calculer son énergie mécanique. 3) L'énergie potentielle de pesanteur peut-elle être négative ? Justifier. 4) Le choix de la référence des altitudes modifie-t-il la variation d'énergie potentielle entre deux points ?

Indices

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1 Indice 1
L'énergie potentielle de pesanteur vaut $E_{pp} = m\,g\,z$, l'altitude étant comptée depuis la référence choisie. L'énergie mécanique est la somme des énergies potentielle et cinétique.
2 Indice 2
Elle devient négative sous la référence, ce qui n'a rien d'absurde : seule la variation entre deux points a un sens physique, et elle ne dépend pas du choix de référence.

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La méthode — par où commencer

L'énergie potentielle de pesanteur vaut , l'altitude étant comptée depuis la référence choisie. L'énergie mécanique est la somme des énergies potentielle et cinétique.

Elle devient négative sous la référence, ce qui n'a rien d'absurde : seule la variation entre deux points a un sens physique, et elle ne dépend pas du choix de référence.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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