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Niveau troisième
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Vitesse d'un chariot

Posté par
Isadora
11-12-14 à 20:39

Bonsoir,

C'est mon premier message sur le forum donc j'ai essayé du mieux que je pouvais de suivre toutes les règles, si j'ai raté/oublié quelque chose, dites le moi. Si ce n'est pas compréhensible, prévenez moi aussi s'il vous plaît.

Alors voilà, j'ai un exercice à faire, mais malgré mes efforts je n'y arrive pas (j'ai déjà cherché seule, dans le cours et sur internet et je n'ai rien trouvé). Je crois qu'il manque des données.

Le voilà:

Quelle doit être la vitesse en A (hauteur = 14[m]) d'un chariot pour qu'il passe la bosse C (hauteur = 12[m]) avec une vitesse de 10 [m/s] ? Avant d'arriver à C, le chariot passe aussi par B (hauteur = 4 [m]. (On néglige les frottements)

Merci d'avance!



  

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un chariot 11-12-14 à 20:52

Bonjour,

Bienvenue sur l' pour ton premier message !

Je suppose que tu sais calculer les énergies cinétiques d'un mobile.
Mais cela ne suffira pas. Il faut aussi que tu connaisses par exemple l'énergie potentielle de pesanteur ou encore le travail du poids.

Es-tu vraiment en troisième ? Dans quel pays ?

Posté par
Isadora
re : Vitesse d'un chariot 11-12-14 à 21:19

Je te remercie de ta réponse (et de ton message de bienvenue ).

Je sais calculer les énergies cinétiques, l'énergie potentielle de pesanteur et le travail du poids, mais il me manque des informations (comme la masse).

Je suis vraiment en troisième, pourquoi? Et je préfère laisser traîner le moins d'informations privées sur internet, comme le pays par exemple, si ça ne te dérange pas.

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un chariot 11-12-14 à 21:26

Je comprends très bien que tu répondes avec prudence. Tu as bien raison.
Ma question visait uniquement le programme que tu as à étudier.
Si tu sais tout ce que tu as dit, alors... tu n'es probablement pas en France.
_____________

On dira que la masse du chariot vaut m

Quelles sont les énergies cinétiques en A et en C ? (les réponses sont éventuellement littérales puisqu'il te manque des données ou qu'il y a une vitesse, celle en A, qui est l'inconnue à déterminer).

Quel est le travail du poids entre A et C ?

Posté par
Isadora
re : Vitesse d'un chariot 11-12-14 à 21:49

Merci de ta compréhension .

_____________

D'accord, je vais essayer comme ça.

Masse du chariot = m

EcA = (1/2)*m*v2

EcC = (1/2)*m*v2
    = (1/2)*m*10[m/s]2
    = (1/2)*m*100
    = 50*m

W(P) = P*h
     = m*g2*h
     = m*10[m/s]2*h
     = m*100[m/s]*2[m]
     = m*200

J'espère que c'est bon, parce que j'ai des doutes (surtout pour le travail du poids).

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un chariot 11-12-14 à 22:03

Ec,A = (1/2).m.v2

v est l'intensité de cette vitesse inconnue

Ec,C = (1/2).m.vC2
vC = 10 m.s-1

Le travail du poids :

WP = m.g.h
g 9,8 m.s-2
h = 14 - 12 = 2 m

L'énergie cinétique en C est égale à la somme de l'énergie cinétique en A et du travail du poids entre A et C

(1/2).m.vC2 = (1/2).m.v2 + m.g.h
ou
vC2 = v2 + 2.g.h
et donc
v2 = vC2 - 2.g.h

v = (vC2 - 2.g.h)

Application numérique :

v = (102 - 29,82)
v = (100 - 39,2) = 60,8 7,8 m.s-1

Vérifie !

Posté par
Isadora
re : Vitesse d'un chariot 12-12-14 à 21:15

Rebonsoir,

J'ai vérifié et ça a beaucoup plus de sens comme ça, merci beaucoup

Alors si je comprends bien:

Ec,C = Ec,A + Wp

Donc,

vc2 = v2 + 2.g.h
v2 = vC2 - 2.g.h
v = (vC2 - 2.g.h)

Du coup,

v = [102-2.9,8.(14-12)]
  = (102-2.9,8.2)
  = (100 - 39,2)
  = 60,8

Et c'est là que je ne comprends plus:

v = 7,79743547585 m.s-1
  7,8 m.s-1
  
Pourquoi mettre " -1 " ? Je suppose que c'est comme tu dis, mais moi je n'aurais rien mis là et j'aurais laissé:

v 7,8 m.s

Merci encore une fois

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un chariot 12-12-14 à 21:48

Le théorème de l'énergie cinétique dit que pour ce mobile, la variation d'énergie cinétique entre A et C est égale au travail du poids entre ces deux positions.

Ec = m.g.h
et donc
(1/2).m.vC2 - (1/2).m.vA2 = m.g.(hA - hC)
c'est pour cela que j'ai pu écrire que :
(1/2).m.vA2 = (1/2).m.vC2 - m.g.(hA - hC)
ou
vA2 = vC2 - 2.g.h
_________

La vitesse a pour unité dans le système international d'unités (le SI) le mètre PAR seconde
Le symbole est donc :
. soit m/s
. soit (et c'est conseillé pour différentes raisons) m.s-1

Posté par
Isadora
re : Vitesse d'un chariot 12-12-14 à 21:59

J'ai bien compris maintenant, merci pour les formules.

_________

D'accord, je n'avais pas encore appris cette écriture (m.s-1).

_________

Je pense que l'exercice est terminé maintenant

Merci pour tout , je n'y serais pas arrivée sans ton aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un chariot 13-12-14 à 07:28

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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