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Calcul d une force en connaissant la vitesse et la masse
Bonsoir , voici mon énoncé :
En 1783, l'ingénieur anglais James Watt définissait une référence pour la puissance des machines à vapeur , qu'il comparait à celle dévelopée par un cheval. Il avait ainsi considéré qu'un cheval était capable de hisser une masse de 75,0kg, suspendue au bout d'une corde , à une vitesse constante de 4,00km / h .
1 . Calculer la valeur de la force F exercée par la corde sur la masse de 75,0kg.
J'ai un peu réfléchi :
On cherche une force , donc en Newton c-a-d en kg.m.s-2. Les kg je les ai ( 75 ) , j'ai une vitesse en km.h-1 que je sais mettre en m.s-1 , mais c'est la que ca cale , car il me faut des m.s-2 .
Si quelqu'un pouvait m'indiquer la méthode. Merci d'avance et bon réveillon de fin d'année.
Bonjour,
je dirais que si la vitesse est constante alors l'accélération est nulle.
Or, la somme algébrique des forces vaut le produit la masse x accélération.
Identifie les forces en présence puis conclus.
Matthieu.
Forces : _corde par le cheval ( F )
_Poids ( P )
Comme l'accélération est nulle , la somme des forces vaut 0 : P + F = 0 , F = P
La force F serait donc égale au poids de la masse ? Mais comment la masse monte alors?
Rebonjour,
je pense tout simplement que le cheval entraîne la masse dans un mouvement rectiligne uniforme : une somme vectorielle nulle n'implique pas forcément que le mobile étudié possède une position invariante dans l'espace.
Matthieu.
D'accord mais en revenant sur ta premiere réponse il y a quelque chose que j'ai du mal a assimiler. Que le cheval hisse la masse a 1cm/s ( vitesse constante ) ou a 1 km/s ( super cheval ) la force serait toujours la meme puisque l'accélération serait nulle ?. Peux tu m'expliquer ?
Je quitte l'île pour le moment. Jé réfléchis au problème ...
Rebonjour,
si ton cheval tracte la masse m à la vitesse constante de 1km/s alors l'accélération reste nulle et par conséquent F=mg (en terme de norme). Par ailleurs, la masse restant invariante, F est elle-même invariante (idem pour g).
Mais si tu modifies la vitesse, alors le produit force de traction x vitesse de traction (F.v) change. La puissance P = F.v est modifiée, donc la valeur étalon du cheval vapeur n'est pas la même.
Mon explication te convient-elle ?
Matthieu.
Oui merci.
J'avais du mal a comprendre comment la masse pouvait décoller avec une force égale au poids. Mais en revanche pour l'explication de la réponse , je n'ai pa vus que "la somme algébrique des forces vaut le produit la masse x accélération. " et ca m'embete un peu de placer ca dans mon exercice. C'est la seule explication ?
"la somme algébrique des forces vaut le produit la masse x accélération"
C'est le théorème fondamental de la dynamique ...
Quels sont les éléments (théorie) en ta possession pour répondre à la question ?
Matthieu.
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