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Force -> puissance

Posté par
matovitch
26-08-08 à 14:39

Bonjour à tous !

Voilà, je passe en terminale, et je ne voit pas trop la liason entre force et puissance.
Alors j'ai fait un petit calcul ( avec g = 10N.kg-1):

Je prend un objet de poids 3N que je lache de 1m de haut. Il produit donc un impact de 3J.

Je calcule alors le temps de chutes pour avoir la puissance moyenne.

1/2*0.3 v² = 3 d'où v = 20

l'accélération est constante, donc la vitesse moyenne est v = 20/2 = 5
d'où t = 1/5 s

et donc P = 35 W

J'aimerai savoir si exercer une force de 3N correspond à cosommer une puissance de 3V5 W ?

Posté par
matovitch
re : Force -> puissance 26-08-08 à 14:54

Sinon, à quoi correspond cette puissance ?

Posté par
Revelli
re : Force -> puissance 26-08-08 à 15:14

Bonjour,

Une force effectue un travail W lié au mouvement de l'objet considéré.

Dans le cas d'une chute libre d'un corps de masse m sur la Terre, ce travail vaut mgh si la hauteur initiale est h: donc dans ton cas, mg =3 N et h =1 m => W =3 J

Ce travail correspond à une puissance moyenne Pmoy = W/t avec t égal à la durée de la chute libre sans vitesse initiale.

On a h = 1/2gt2 d'où t = 1/5

Soit Pmoy = 3/5

La puissance instantanée est P(t)=(W(t+t)-W(t))/t

On voit donc que si W(t) est dérivable, P(t)=W'(t)

Dans notre cas, W(t)=mg*1/2gt2, soit P(t)=mg2t

En électricité, pour une tension continue U et un courant continu I pour un objet électrique, la puissance instantanée est constante et vaut P = UI et W = UIt l'énergie consommée pendant le temps t.

Si l'objet est une résistance électrique R, alors P = RI2 et W = RI2t

Posté par
ThierryMasula
re : Force -> puissance 26-08-08 à 15:30

Bonjour matovitch,

Le seul lien à faire entre puissance et énergie (=travail) est :

Energie=4$\int_{t_0}^{t_1} P(t) dt.

Dans le cas de l'objet qui tombe, l'énergie potentielle (m.g.h) est convertie en énergie cinétique (1/2.m.v2) durant la chute.
Lors de l'impact, l'énergie cinétique est 'libérée' totalement ou partiellement suivant la nature de l'impact.

Posté par
matovitch
re : Force -> puissance 26-08-08 à 16:24

Bonjour et merci pour vos réponses, je comprend mieux.

TM >> Que se passe t-il lors du rebond d'un objet, je suppose qu'on ne créé pas d'énergie ?
La hauteur des rebonds est-elle une suite géométrique ?

Posté par
Revelli
re : Force -> puissance 26-08-08 à 16:56

Re-Bonjour,

Au moment du choc sur le sol, l'énergie cinétique acquise va être divisée en 2 parties:

- une définitivement perdue (frottement, échauffement, absorption, déformation du corps récepteur, ...)

- une autre complémentaire va permettre le rebond

Si on considère un coefficient k 1 pour l'énergie de rebond, on devine que les hauteurs de rebond vont être en progression géométrique (avec le frottement de l'air estimé comme nul) du fait de la relation mghn=k*1/2mvn-12

A+

Posté par
matovitch
re : Force -> puissance 26-08-08 à 16:58

Merci Revelli (c'est pour la rime)!



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