Bonjour, j'ai un problème par rapport à la fin d'un de mes exercices.
Question : Les forces de frottements ne sont pas négligées. Calculer le travail de la force motrice F lors d'un déplacement de 100km effectué à la vitesse constante de 100km/h.
Document 1 : On s'intéresse à une voiture de masse m = 1.0 tonne.
Document 2 : Modélisation des forces de frottements
La norme de la force de frottement peut être modélisée par : ||Ff|| = C + Bv² où v est la norme de la vitesse.
La constante C est due aux frottements solides. Cette constante augmente avec l'adhérence et la taille des pneus. Elle diminue s'ils sont bien gonflés.
La constante B est associée à la résistance de l'air, exerçant une force de frottement fluide. Afin de maintenir sa vitesse, il faut vaincre les frottements aérodynamiques, ou force de traînée, qui ralentissent le véhicule. Or cette force est proportionnelle au carré de la vitesse. Il est coûteux en énergie de rouler rapidement, ce qui explique la motorisation des F1 : huit fois plus puissantes que les voitures de tourisme, elles ne vont pourtant que deux fois plus vite.
La valeur absolue du travail des forces de frottement pour un déplacement durant t = 1s est donnée pour différentes vitesses dans le tableau suivant :
Vitesse | Travail de la résistance de l'air | Travail des frottements solides |
100km/h | 7000 J | 3000 J |
80 km/h | 3600 J | 2400 J |
50 km/h | 880 J | 1500 J |
30 km/h | 190 J | 900 J |
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