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Physique: Freinage d'un tgv

Posté par
dadoo947
06-05-08 à 00:04

Bonjour, j'ai un petit probleme avec un exercice de physique que je doit faire pour mercredi et j'ai pas envi d'arrivé en cour sans rien avoir comprit si quelqu'un pouvait me le faire que je puisse me baser sur quelque chose pour pouvoir comprendre =D

Un tgv de masse 600t arrive à proximité d'une gare à 320km.h^-1  et commence son frénage.


1) Pour cette question, on assimile le TGV à un solide en mouvement de translation.

Calculé sa variation d'énergie cinétique entre le début edu freinage et l'arrêt complet.

2) L'énergie cinétique perdue est en grande partie tranférée au système de freinage. Calculer la masse d'eau, initialement à 25°C, que l'on pourrait amener à sa température d'ébullition avec cette énergie transférée.


Donnée: pour élever de 1°C la température de 1Kg d'eau, il faut lui fournir une énergie de 4.2*10^3 J.

Posté par
francis_aix
Oh encore de la physique ! 06-05-08 à 09:28

Avant de commencer quel calcul que ce soit, convertissons tout d'abord les données de l'énoncé dans les unités du système international. cela nous évitera de tomber sur des résultats incohérents.

600\;{\rm tonnes}=600\times 1000\;kg=6,0\times 10^5\;kg

320\;km.h^{-1}=8,9\times 10^1\;m.s^{-1}

1) Notons A le point où le TGV commence son freinage et B le point où le TGV est complètement à l'arrêt.

\Delta E_{c_{AB}}=E_{c_A}-E_{c_B}

\Delta E_{c_{AB}}=\frac{1}{2}\times m \times v_B^2-\frac{1}{2}\times m \times v_A^2

\Delta E_{c_{AB}}=\frac{1}{2}\times 6,0\times 10^5 \times \left(0\right)^2-\frac{1}{2}\times 6,0\times 10^5 \times \left(8,9\times 10^1\right)^2

\Delta E_{c_{AB}}=-2,4\times 10^9\;J

La variation d'énergie cinétique entre le début du freinage et l'arrêt complet du TGV est \Delta E_{c_{AB}}=-2,4\times 10^9\;J.

Remarque: il ne faut pas être étonné de trouver un résultat négatif, en effet le TGV perd de l'énergie. C'est la raison pour laquelle la variation est négative!

2) Il suffit de faire une règle de trois (si tu n'y arrives pas, demande au ministre Xavier Darcos, il saura très certainement t'aider... http://fr.youtube.com/watch?v=GhSxRnIkeh0 ).

Je te donne juste le résultat: l'énergie transférée lors du freinage du TGV pourrait amener à ébullition une masse 5,6\times 10^5\;kg d'eau. (c'est assez énorme).



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