Bonjour,
J'ai bien peur qu'un modérateur ne vous demande de recopier l'énoncé complètement .

Comment je fais pour modifier mon énoncé de départ ? ( désolé je suis nouveau)
Ou sinon je recopie l'énoncé à la suite dans un message réponse !

Bonsoir,

Tu ne peux pas modifier un message. Il faut donc en effet que tu "recopies l'énoncé à la suite dans un message réponse".

Voici le sujet :

Une vitesse réduite améliore considérablement la sécurité sur les routes, mais permet également de faire des économies de carburant. C'est pour quoi depuis le printemps 2011 la vitesse maximale autorisée sur les autoroutes en Espagne est passée de 120 à 100 km/h. Selon le gouvernement de ce pays, très dépendant des importation d'hydrocarbures, une telle mesure permettrait une économie de 11 à 15 %de la facture énergétique.
On se propose de vérifier les indications du texte en évaluant la consommation d'une voiture à essence sur autoroute pour les deux vitesses limites indiquée. On considère comme système la (voiture) lorsque celle-ci se déplace à une vitesse constante sur une route droite et horizontale sur une distance d= 100 km .


3) CONSOMMATION EN CARBURANT

On cherche à estimer, et à comparer, la consommation en carburant pour les deux vitesses limites.

a) Décrire les étapes conduisant, dans une voiture, de la combustion du carburant à l'énergie mécanique. (répondu )

b) Le rendement total d'une voiture dotée d'un moteur thermique à essence est de l'ordre de 20 %.
Vérifier, en utilisant les résultats du 2., que le carburant doit fournir, pour 100 km, une énergie E1= 1,9 * 10 puissance 8 J pour le parcours à la vitesse v1 et une énergie E2= 2.2*10 puissance 8 J pour le parcours à la vitesse v2.( v1 = 110 km/ et v2 = 120km/h ).


Je précise que à la question 2. j'ai trouvé W1 = 484 kW et W 2 = 576 kW

Merci beaucoup d'avance de vos aides et vos pistes !

A bientôt, ERIC !

Il me paraît difficile de t'aider sans avoir le début de l'énoncé. Peux-tu aussi expliquer comment tu trouves les réponses que tu annonces pour la question 2 ?

Enfin il faut confirmer (ou corriger) la vitesse v₁ :
Est-ce 100 km/h (début de l'énoncé) ?
Est-ce 110 km/h (peut-être dans la question 2 et dans cette question 3) ?

J'ai cité tout l'énoncé, oui excusez moi je me suis  tromper dans l'énoncé c'est de 120 à 110 km / h .

Donc v1 =  110 km / h et v2 = 120km/h !


J'ai trouvé W1 et W2 avec la formule W = k *v² * d

Donc j'ai remplacé par k ( = 0.40 ) , ( v1 et v2 ) et d = 100 km !

Je ne trouve pas comme toi pour la deuxième question.

Je ne pourrais pas t'aider si tu ne postes pas l'énoncé. Je me refuse à découvrir de temps en temps des petits bouts indispensables à la correction.

Voici l'énoncé avec toutes les questions :


Une vitesse réduite améliore considérablement la sécurité sur les routes, mais permet également de faire des économies de carburant. C'est pour quoi depuis le printemps 2011 la vitesse maximale autorisée sur les autoroutes en Espagne est passée de 120 à 110 km/h. Selon le gouvernement de ce pays, très dépendant des importation d'hydrocarbures, une telle mesure permettrait une économie de 11 à 15 % de la facture énergétique.
On se propose de vérifier les indications du texte en évaluant la consommation d'une voiture à essence sur autoroute pour les deux vitesses limites indiquée. On considère comme système la (voiture) lorsque celle-ci se déplace à une vitesse constante sur une route droite et horizontale sur une distance d= 100 km .

Q1/ a- Que peut-on dire, dans le cas étudié, des forces exercées sur la voiture ?

b- La force de résistance exercée par l'air sur la voiture est associée à une force de frottement fluide de valeur f air/voiture = k*v² ; où k est une constante et v la valeur de la vitesse de la voiture.
Indiquer les paramètres, optimisés par les constructeurs, qui ont une influence sur la valeur de ce coefficient de frottement k.

Q2/
On cherche à estimer l'énergie nécessaire pour parcourir la distance d pour chacune les deux vitesses limites. On considère que le travail du moteur, qui compense la force de frottement fluide, est égal à W(f route/voiture) = k*v²*d .
Pour la voiture étudiée, la valeur de k est prises égale à 0,40 N²*s²*m.
Calculer les valeurs des travaux W1 et W2 du moteur pour un parcours de distance d à chacune des deux vitesses v1 =110 km/h et v2 = 120 km/h.

Q3/
On cherche à estimer, et à comparer, la consommation en carburant pour les deux vitesses limites.

a- Décrire les étapes conduisant, dans une voiture, de la combustion du carburant à l'énergie mécanique. (répondu )

b- Le rendement total d'une voiture dotée d'un moteur thermique à essence est de l'ordre de 20 %.
Vérifier, en utilisant les résultats du 2., que le carburant doit fournir, pour 100 km, une énergie E1= 1,9 * 10 puissance 8 J pour le parcours à la vitesse v1 et une énergie E2= 2.2*10 puissance 8 J pour le parcours à la vitesse v2.( v1 = 110 km/ et v2 = 120km/h ).

c- L'énergie libérée lors de la combustion de l'essence est DeltaH = 35,5 MJ/L.
En déduire les consommations pour les 100 km parcourus à chacune de la réduction de limites. Calculer' en pourcentage, l'économie de carburant résultant de la réduction de la vitesse limite. Comparer ce résultat aux valeurs proposées dans le texte introductif et conclure.

Eh bien voilà ! Maintenant on peut comprendre...
___________

Drôle d'unité pour k...

Pour ma part, je dirais k = 0,40 N.s².m^-2
___________

Peux-tu refaire, avec le détail de tes calculs, la question 2 ?

Tes réponses :

Oui je vais refaire le détails de mes calculs à la question 2, j'ai relu et pour k c'est bien 0,40 N²*s²*m !

Voici le détails du calcul à la question 2 :

alors pour la v1 , W1 vaut :

W1 = k*v1²*d

soit
k= 0.40 N²/s²/m
v1= 110 km/h
d= 100km

donc -->  W1 = 0,40 * 110² * 100
W1 = 484 000 W donc 484 kW !


ensuite pour v2 , donc on calcul W2 :

W2 = k*v2²*d

soit
k = 0,40 N²*s²*m
v2 = 120km/h
d = 100 km

donc --> W2 = 0,40² * 120² * 100
W2 = 576 000 W soit W2 = 576 kW !


Voilà la justification de mes résultats de la question 2 !

Quelle est l'unité de vitesse dans le système international d'unités (le SI) ?
Quelle est l'unité de distance dans le système international d'unités (le SI) ?
Quelle est l'unité de travail dans le système international d'unités (le SI) ?

Revois donc tout cela !

vitesse en m / s ; distance en m ; et travail en Joule

C'est ça , il faut que je revois ma formule en adaptant la vitesse en m/s et la distance en m si je comprend bien ce va me donner des J ?

Cela me donne alors

W1 = 1,222 * 10⁶ J

et

W2 = 1,333 * 10⁶ J

Le résultat doit en effet être en joules.

Mais je ne trouve pas ces valeurs.
Peux-tu faire l'effort de donner le détail complet de tes calculs ? Seule manière pour que je voie où se situe ton erreur...

Oui bien-sûr !

alors pour

v1 = 110 kM / h soit 110*10³/ 3600 m/s
k = 0,40 N²*s²*m
d = 100 * 10³m

soit W1 = 0,40 * 110*10³/ 3600 * 100 * 10³

W1 = 1,222 * 10⁶J

Même résonnement avec W2 !

La force vaut f = k.v²
et donc
le travail vaut W = k.v².d

Tu oublies d'élever la vitesse au carré.

Ah oui merci quel erreur bête !

Je trouve alors

W1 = 3,73 * 10⁷ J

et

W2 = 4,44 * 10⁷ J


On en revient donc à la question 3) b- , cet à dire là où je suis bloqué !

Nous sommes d'accord !
__________

Question 3.b :

Oui mais je ne vois pas en quoi il faut utiliser cet donné pour répondre à la question car si je multiplie mon résultat à la question 2 avec ce rendement il n'y a rien de cohérent avec E1 et E2.

Ah ?

As-tu compris ce qu'est un rendement de 20 % ?

Oui j'ai bien compris, cela signifie que il y a 80% de pertes au niveau du moteur  en Pertes Joules par exemple et frottement, et c'est 20% son l'énergie utile.

Je multiplie donc mon résultat par 0,20 pour trouver 20% de rendement !

Il y a 80 % d'énergie utilisée à autre chose que l'objectif et 20 % de l'énergie utilisée pour l'objectif.

Si le moteur consomme 100 joules, seuls 20 joules seront utiles pour faire avancer la voiture en luttant contre la force de frottement fluide de l'air.
_________

D'accord et en quoi faut il que j'utilise la notion de rendement pour cet question car je ne vois pas par quel bout l'attaquer ?

Mais tout simplement parce que tu connais l'énergie nécessaire (par la question 2) ; c'est celle qui serait consommée par un moteur dont le rendement vaudrait 100 %

Mais le rendement n'est que de 20 %
Quelles sont donc les deux énergies (pour v₁ et v₂) consommées par le moteur dont le rendement n'est que de 20 % ?

Je prends pour car W1 qui vaut W1 = 3,73 * 10⁷ J.

Donc Eutile1 = 3,73 *10⁷- (W1 * 0,20)

Eutile1 = 3,73 * 10⁷ -  7,46 *10⁶

Eutile 1 = 2,984 *10⁷J


Je vois que ça comme résonnement possible mais l'on ne retombe pas du tout sur E1 = 1,9 *10⁸ J donné dans l'énoncer !

Énergie consommée : 100 joules       énergie utile : 20 joules       (rendement : 20 %)
Énergie consommée :   ?   joules       énergie utile : 3,73.10⁷ joules       (rendement : 20 %)

Donc 3,73 * 10⁷ J = 20 %

Alors il faut un facteur 5 pour trouver l'énergie de départ cet à dire 100 % si je comprend bien !


Alors 3,73 *10⁷ * 5

E1 = 1,865*10⁸
J


Environ égal à 1,9 * 10⁸J !

Donc on retombe bien sur E1 de l'énoncé, pour résumer W1 est l'énergie qui sert à faire avancer les roues et E1 l'énergie créer par le moteur pour parcourir les 100 km ?

3,73.10⁷ / 0,20 1,9.10⁸ J

Confondre multiplier par 0,20 et diviser par 0,20 quand on est en terminale...

Ah oui effectivement l'on arrive au me^me résultat, en tout cas merci beaucoup de votre aide !!

Je t'en prie.
À une prochaine fois !