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Mouvement circulaire

Posté par
vivian2
10-07-13 à 15:52

Bonjour,

Si les roues d'une voiture ont un rayon de 27cm,
a) vitesse angulaire ? fréquence ? quand la voiture roule à 90 km/h (25 m/s) ?
b) dans les mêmes conditions: accélération centripète ?
c) accélération angulaire moyennes si un km est parcouru en 40 sec.

Travail et pb:
a) =v/r => 25/27.10-2=92,59 rad.s-1
= 2f -> f=14,74 s-1

b) C'est à partir de la que je coince.
Je sais que a=r* et que =d/dt
Mais je ne sais pas quelle temps prendre ? Ou alors je me trompe de piste ?

c) Je ne sais pas d'où partir.

Merci et bonne journée.

Posté par
J-P
re : Mouvement circulaire 10-07-13 à 18:19

a)
vitesse périphérique : v = 25 m/s
w = v/R = 25/0,27 = 92,6 rad/s

b)
a = v²/R (ou si on veut a = w²R)
a = 25²/0,27 = 2315 rad/s

c)
Question mal posée.
En supposant que la vitesse en t = 0 est nulle.

e = a1 * t²/2
1000 = a1 * 40²/2
a1 = 1,25 m/s² (acc linéaire)
acc ang = a1/R = 1,25/0,27 = 4,63 rad/s²

... mais la vitesse en t = 40 s est dans ces conditions:  v = 50 m/s, soit 180 km/h

------
Sauf distraction.  

Posté par
J-P
re : Mouvement circulaire 10-07-13 à 19:21

Remarque quand même:

La vitesse serait 180 km/h en t = 40s ... si l'accélération était constante pendant ces 40 s.

Rien n'empêche d'avoir une accélération plus grande pendant moins de 40 s et une plus faible (voir nulle) sur le reste des 40 s.
... Et on pourrait ainsi avoir la même accélération "moyenne" que celle calculée, mais avec une vitesse max plus faible que 180 km/h ... mais néanmoins > 90 km/h

Posté par
vivian2
Re 11-07-13 à 10:54

Bonjour,

Tout d'abord merci d'accorder du temps à nous répondre.
Néanmoins je ne comprends pas d'où sort l'équation utilisé pour calculer l'accélération linéaire ?
De la cinétique ? Pourquoi ?

Merci pour vos réponses J-P.
Bonne journée.

Posté par
J-P
re : Mouvement circulaire 11-07-13 à 11:19

Si l'accélération est uniforme (Mouvement uniformement accéléré) et qu'on part d'une vitesse nulle, on a les relations évidentes du MRUA

v = a.t
x = at²/2

(Relations que l'on peut facilement démontrer mais devraient être évidentes et retenues en Licence)
a = constante (puisque MRUA)
dv/dt = a --> v = at + Vo
v = dx/dt ---> dx/dt = at + Vo ---> x = xo + Vot + at²/2
Et donc, on prenant l'origine de l'axe des déplacement au point de dapart, on a xo = 0 et si on demarre de l'arret, on a Vo = 0
---> v = at et x = at²/2

si la distance est 1 km et la durée de 40 s (en MRUA en partant de vitesse nulle), on a donc : 1000 = a*40²/2 --> a = 2000/40² = 1,25 m/s²

C'est l'accélération (linéaire) moyenne d'un véhicule démarrant de l'arret et parcourant 1 km en 40 s

Sauf distraction.  

Posté par
vivian2
Re 11-07-13 à 11:23

Merci encore une fois =D.



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