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Travail et puissance

Posté par
Rudo
06-10-21 à 17:59

Bonjour j'aurais besoin d'identité sur ce exercice:
Une voiture de masse M=1,2 t tracte à la vitesse v=60 km/h une caravane de masse M'=800 kg
dans une montée rectiligne de pente 8%
Les forces de frottement diverses qui s'opposent à l'avancement équivalent à une force unique
parallèle à la roue de sens opposé à celui du vecteur vitesse d'intensité constante ; elle vaut :
Pour la voiture f=100 N et pour la caravane f'=200N
1- Faire le bilan des forces qui agissent sur la voiture puis sur la caravane. On notera F la
force de traction de la voiture et F' la force exercée par le crochet de la voiture sur la
caravane
2- En appliquant le principe de l'inertie au véhicule puis à la caravane calculer les
intensités de F et F'

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 06-10-21 à 18:55

Bonjour,
Merci d'exposer, conformément au règlement de ce forum, d'exposer ce que tu as fait avant de demander de l'aide.

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 06-10-21 à 21:31

Désolé,  je l'avais homis. Voici ce que j'ai fait:
J'ai calculé l'angle de la pente en multipliant le pourcentage par 3,6 ça m'a 4.8
Puis j'ai appliqué le principe d'inertie comme demandé à la voiture seulement faisant la projection des forces.
-Psin + f'= F
Ce qu'à donné une valeur négative. Cela étant impossible puisque F n'est pas résistante mais motrice.  C'est la ou j'ai des difficultés

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 06-10-21 à 21:47

Voici mon schéma pour le principe d'inertie appliqué à la voiture

Travail et puissance

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 06-10-21 à 22:00

5 forces s'exercent sur la voiture.
La première chose à faire est d'identifier ces 5 forces.
Ecrire ensuite le principe d'inertie et projeter la relation vectorielle obtenue sur un repère bien choisi.

Remarque : L'énoncé indique que la voiture tracte la caravane en montée. Ton schéma fait apparaitre une descente.

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 06-10-21 à 22:12

Merci je le fais puis je vous reviens

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 06-10-21 à 23:06

Bon je fais ce que vous avez dit mais j'arrive pas a trouver l'intensité de la cinquième force je voulais envoyé le schéma  ici mais je me suis trompé et le règlement interdit le multi-post mais vous avez vu le schéma  je pense

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 06-10-21 à 23:15

J'ai fais ce que vous avez dit mais je me suis trompé en l'envoyant la cinquième force c'est la tension je pense.  Mais comme je n'ai pas déterminer son intensité. Je l'ai fais sans la tension:
Fsin+f

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 07-10-21 à 09:58

5 forces (dont une motrice, une neutre,  et trois résistantes) s'exercent sur la voiture.
- La force motrice \vec F  
- Le poids \vec P de la voiture
- La réaction normale \vec R exercée parla route.
- La force de frottement  \vec f
- La force \vec F' exercée par la caravane sur la voiture.

Le mouvement de la voiture étant rectiligne et uniforme on applique le principe d'inertie :
\vec F  + \vec P  +\vec R  +\vec f  +\vec F'  = \vec 0  

Dans le schéma ci-dessous la voiture est représentée par son centre de gravité G. La caravane qui ne fait pas partie du système étudié n'est pas représentée.

Il te faut maintenant projeter la relation vectorielle ci dessus.

Travail et puissance

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 12:05

Ce qui me donnera:
F: Psin+F'+f

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 12:20

Mais l'intensité de F' pour la déterminer il faudrait qu'on utilise l'autre système?

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 07-10-21 à 14:32

C'est bien ça.
Si on utilise les notations de l'énoncé :
F = M*g*sin(α) + F' + f

C'est en effet terminé en ce qui concerne le système "voiture".
Conformément aux instructions de l'énoncé il te faut maintenant répéter le même  travail en ce qui concerne le système "caravane"

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 15:16

odbugt1 @ 07-10-2021 à 14:32

C'est bien ça.
Si on utilise les notations de l'énoncé :
F = M*g*sin(α) + F' + f

C'est en effet terminé en ce qui concerne le système "voiture".
Conformément aux instructions de l'énoncé il te faut maintenant répéter le même  travail en ce qui concerne le système "caravane"

Dans l'énoncé on nous a pas donné F' cela m'empêche de faire l'application numérique

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 07-10-21 à 16:12

L'application numérique se fera ultérieurement.
Pour l'instant il faut faire pour la caravane ce qui a été fait pour la voiture :
- Recherches des forces qui s'exercent. (combien y en a t'il ? quelles sont elles ? )
- Représentation sur un schéma de ces forces en respectant les notations imposées par l'énoncé.
- Application du principe d'inertie.
- Projection de la relation vectorielle afin d'obtenir une relation algébrique.

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 17:11

Il y'a quatres forces (nulle , deux résistantes, et une motrice)
_ la réaction

_ Le poids P et la force de frottement
_ la force motrice F'

P+F'+R+f'=0
Suivant l'axe xx':
Psin+ f'= F'

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 17:12

Voici le schéma

** image supprimée **

Travail et puissance

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 07-10-21 à 18:58

Attention les notations P et R ont déjà été utilisées pour la voiture.
On désignera par P' le poids de la caravane et R' la réaction de la route
En revanche on peut conserver F' dans les deux cas puisque le module de la force exercée par la voiture sur la caravane est égal à celui de la force exercée par la caravane sur la voiture.

Compte tenu de ces considérations la relation cherchée concernant la caravane est :
F' = M' * g * sin(α) + f'

En combinant les deux relations obtenues et compte tenu que l'énoncé fournit les valeurs de M, M',  f , f' et sin(α) on trouve les valeurs de F et de F'
L'énoncé ne donne pas la valeur de " g " : on prend la valeur moyenne g = 9,8 N/kg

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 21:24

Ah je comprends on calcul F' en premier lieu puis on calcul F . Ou je me trompe

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 07-10-21 à 21:41

C'est en effet une possibilité.
Sinon, on peut calculer F en premier en éliminant F' entre les deux relations.
On obtient alors F = ( M + M' ) * g * sin(α) + f + f '

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 07-10-21 à 21:50

A l'application numérique ça m'a donné :
F: (800+1200)*9,8*sin(4,8)+200+100
F:2008.25 N

F':800*9,8*sin(4,8)+200
F':837,41 N

Posté par
odbugt1
re : Travail et puissance 07-10-21 à 23:30

Une montée de pente 8% correspond à un angle α tel que  sin(α) 0,08

F = (800 + 1200) * 9,8 * 0,08 + 200 +100 = 1868N
Ce résultat est à arrondir avec un nombre correct de chiffres significatifs

Posté par
Rudo
re : Travail et puissance 08-10-21 à 04:06

Merci beaucoup pour votre aide précieuse



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