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physique formule 1

Posté par
quentin93
15-04-08 à 13:33

bonjour j'ai un exo a resoudre j'ai essaye plusieurs chose mais je ne trouve pas des resultats coherents pouvez vous m'aider a le resoudre svp

le moteur d'un formule 1 de masse M=620 kg developpe une puissance suposée constante de P=540kW.
La voiture demarre du bas d'une cote rectiligne de pente 6%.
Au bout d'une durée de t=2.60s, elle a atteint la vitesse de 234km/h.
En supposant toutes les resistances a l'avancement negligeables, calculer la distance parcourue par la voiture entre le depart et cet instant.

donnée G=9.81N/kg

je vous remercie d'avance

le chapitre en cours est l'energie cinetine, potentielle

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:15

Bonjour,

Quelle est l'énergie délivrée par le moteur pendant cette durée de t = 2,60 s ?

Qu'est devenue cette énergie ?

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:17

l'energie delivree par le moteur est de 1404 J et elle a servi a faire monter la voiture

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:19

1) Il y a une erreur d'unité, ce n'est pas 1 404 joules
2) L'énergie a effectivement servi à faire monter la voiture (énergie potentielle) mais pas seulement. Il y a une autre forme d'énergie qui compte (oh combien !)

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:20

1404 kJ ? et il y a le poids aussi qui agit sur la voiture  

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:22

Oui, 1 404 kilojoules

Le poids est une force.
Ce n'est pas ma question ; l'énergie potentielle a augmenté (puisque la voiture est maintenant plus haute qu'à son point de départ) ; mais une autre énergie a augmenté, laquelle ?

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:23

ben l'energie cinetique a augmente  etant donne que la voiture accelere

donc l'energie mecanique augmente
nn ?

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:27

Oui, l'énergie cinétique a augmenté.

(l'énergie mécanique est la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique)

Donc... tu as tout ce qu'il te faut maintenant pour résoudre cet exercice.

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:31

eh bien l'energie potentielle de depart est nulle altitude 0
a l'arrive elle vaut 6082 z avec z la hauteur dont est montée la voiture

l'enrgie cinetique etait nulle au depart   vitesse nulle
a l'arrive elle vaut 16 974 360 J si je ne me trompe pas 1/2mv²

mais apres je ne vois pas comment resoudre le reste

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:35

D'accord pour l'énergie potentielle : 6 082 z ; le résultat en joules si z est exprimée en mètres

Pas d'accord pour l'énergie cinétique. Tu as fait une erreur dans les unités... il faut travailler avec des unités homogènes : si les distances sont en mètres et les durées en secondes il faut que les vitesses soient exprimées en m.s-1

Ah, les unités ! La clef de la physique !

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:36

oui donc c'est 1 309 750 J desole j'avais oublie de le refaire je n'ai pas mon brouillon sous les yeux

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:40



Au passage : je te félicite d'écrire correctement les grands nombres par tranches de trois chiffres ; c'est bien !

Alors :
. augmentation d'énergie potentielle de 6 082 z joules
. augmentation de l'énergie cinétique de 1 309 750 joules

Avec un moteur qui a délivré une énergie de 1 404 000 joules

Donc...
. que vaut z ?
. quelle est la distance parcourue sur cette route dont la pente vaut 6 % ?

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:45

ben je ne vois pas du tout comment faire j'etais arrive a ce point la  

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:48



Ça alors...

Energie mécanique fournie par le moteur : 1 404 000   J
énergie mécanique gagnée par la voiture : 1 309 750 + 6 082 z   J

Que vaut z (en mètres) ?

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:51

oui j'avais essaye ca mais le resultat n'est pas coherent
je trouve z=15.5m

donc L = 15.5*100 / 6 = 258m

or en 2.60s a la vitesse de 65m/s on ne parcoure que 195m   d'ou le probleme

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:51

en non 169m

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:55

Très juste remarque !

Et cette vitesse de 65 m.s-1 n'est pas du tout la vitesse sur tout le trajet, mais c'est seulement la vitesse atteinte à cette étape de l'accélération.

Donc... il y a incohérence dans les données (as-tu posté intégralement l'énoncé ?)

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:56

oui il est donc impossible de parcourir plus de 169m

la seule chose que je n'ai pas posté est  
info : sur une pente de 6%, la pente s'eleve de 6.0m pour une distance parcourue de 100m

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 14:58

Je ne peux rien te dire d'autre. S'il y avait eu des frottements (et il y a des frottements ! ), résistance de l'air, etc. on aurait pu rendre tout cela cohérent ; mais là je ne peux plus rien pour toi !

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:00

ok merci
donc dans mon Dm   je pense qu'il vaudrait mieu mettre tous les calculs ... et dire qu'il y a une incoherence
es tu d'accord ?

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:06

Oui, je suis d'accord.

Quant à la distance parcourue elle est largement inférieure à 169 m

Si on considère que l'accélération est constante (ce que ne dit pas ton énoncé) :
en 2,6 secondes, atteindre 65 m.s-1 correspond à une accélération de 65 / 2,6 = 25 m.s-2
La distance parcourue en 2,6 secondes est alors (1/2).25.(2,6)2 = 84,5 m

Bizarre tout cela !

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:12

je ne comprend pas ton calcule de la distance  
pourquoi 1/2v t² ?

Posté par
quentin93
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:18

sinon je me demandais   comment on calcule le travail du poids dans cet exercice ? peut tu m'aider ?

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:21

Tu apprendras cela l'an prochain...

. accélération constante : a (unité : m.s-2)

. la vitesse en fonction du temps est donc v(t) = at + v0 (unité : m.s-1)
(l'accélération est la dérivée de la vitesse ; tu sais calculer une dérivée...)
v0 étant la vitesse pour t = 0
ici pour t = 0 la vitesse est nulle puisque l'énoncé dit que la voiture démarre.
donc v(t) = at

. la distance parcourue à l'instant t est d(t) = (1/2).a.t2 + d0 (unité : m)
(la vitesse est la dérivée de la distance parcourue, calcule ici encore la dérivée pour te convaincre)
d0 : distance parcourue pour t = 0
si l'on adopte l'origine des déplacements au bas de la côte, alors d0 = 0
donc d(t) = (1/2)at2


Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:23

Travail du poids : m.g.z (unité : joule)

poids : m.g (unité : newton)
z : différence d'altitude entre les deux stations où le travail est évalué (unité : m)

Posté par
J-P
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:41

Il faudra me dire où le prof a dégoté cette F1, les données sur l'accélération ne sont absolument pas crédibles.

Piqué ici:


Les performances de la Formule 1
Les performances des Formules 1 sont impressionnantes. Pour exemple, elle décélère de 300 à 65 km/h en 2,9 secondes sur une distance de 150 mètres. La force de décélération atteint alors les 5 à 6 G. En accélération, une Formule 1 accélère de zéro à 100 km/h en 2,3 secondes, de 0 à 200 km/h en 5 secondes. Ces performances sont réalisables grâce à la configuration de l'aérodynamisme et aux freins en carbone. Sur le circuit de Monza (GP d'Italie), les Formules 1 peuvent atteindre la vitesse de 365 km/h.
-----
Je suis pour les exercices bien concrets mais presque toujours malheureusement, il y a des données complètement à coté de la réalité dans les exercice proposés.

Et puis on voudrait que les élèves attrape un bon feeling.

Posté par
J-P
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:43

J'en perds mon orthographe.

Je suis pour les exercices bien concrets mais presque toujours malheureusement, il y a des données complètement à coté de la réalité dans les exercice\red s proposés.

Et puis on voudrait que les élèves attrape\red nt  un bon feeling.

Posté par
Coll Moderateur
re : physique formule 1 15-04-08 à 15:51

Bonjour J-P

Merci beaucoup pour ton message. Je n'avais pas osé te déranger.
quentin93 est à féliciter grandement pour sa remarque de 14 h 51

Posté par
J-P
re : physique formule 1 15-04-08 à 16:28

Salut Coll

Je n'avais pas lu tout le fil.

Bravo à Quentin, dommage qu'il n'y en a pas plus comme lui, esprit constructivement critique.
  




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