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DM Physique 1S : Energie potentielle et mécanique (3)

Posté par
darkworker
05-03-11 à 13:05

Bonjour,

Wagon tracté

Donnée : g = 9,81 N.kg-1

Un wagon de masse m = 2,0 tonnes, posé sur des rails se déplace le long d'une pente incliné de 35 % par rapport à l'horizontale (on rapelle que cela correspond au quotient de la hauteur par la distance parcourue).Ce wagon est tracté par un câble parallèle à la pente et relié à un moteur électrique.
La phase de démarrage a lieu sur une longueur d = 15m .Le wagon atteint alors la vitesse de 2,5 m/s

1)Calculer la variation d'énergie cinétique,potentielle et mécanique du wagon.

Pour Ec :
EcAB = EcB - EcA = (1/2) x m x (vB)² - (1/2) x m x (vA)² or vA = 0 m/s car début du mouvement donc EcA = (1/2) x m x (vB)² = 6,3.103 J
est-ce juste?

PourEp :
EpAB = EpB - EpA = mgzB - mgzA
j'ai factoriser en EpAB = mg(zB - zA)
j'en ai déduit que (déduction surement fausse) : zB - zA = h donc EpAB = mgh
avec h :
35% = h/d donc h = (35/100) x 15 = 5,3 m
donc EpAB = 1,0.105J
est-ce juste ?

Pour Em :
EmAB = EcAB + EpAB est ce juste ? = 1,063.105 J

2)Sur une longueur l = 100 m, le wagon a un mouvement rectiligne et uniforme avec la vitesse acquise dans la phase de démarrage. Les frottements du wagon sur les rails sont modélisables par une force de valeur F=k.P où P est le poids du wagon et k une constante de 0,060 U.S.I
Quelle relation ces forces vérifient t-elles? Justifier.

vecteur vitesse étant un vecteur constant d'après la première loi de NEwton : vecteurs F = vecteur nul
Je ne sais pas si c'est cette relation là qu'on attendait.

3)Déterminer la valeur de la force de traction exercée par le câble.

F = k.P = k x m x g = 1,2.103N
est-ce juste ?

4)Calculer le travail de la force de traction au cours du déplacement.
WAB(vecteurF) = vecteurF.vecteurAB
= F x AB x cos (vecteurF;vecteurAB)
= F x AB x 1 car l'angle est de 0°?
=1,2.105J
est-ce juste ?

5)Calucler la variation d'énergie mécanique du wagon.Comparer la valeur trouvée avec le travail fourni par la force de traction du câble et à celui des frottements et conclure.

Je ne vois vraiment pas comment il faut procéder j'en appelle donc à votre aide.

Merci.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : DM Physique 1S : Energie potentielle et mécanique (3) 05-03-11 à 19:00

Salut!

1) pour moi c'est correct

2) oui c'est tout à fait ça, principe d'inertie

3) oui

4) oui TB

5) Théorème de l'énergie mécanique... Mais que vaut la variation d'énergie potentielle? Donc ...

Posté par
darkworker
re : DM Physique 1S : Energie potentielle et mécanique (3) 06-03-11 à 15:50

Excuse moi je n'ai pas appris le théorème de l'énergie mécanique.
Je ne connais que Em = Ep + Ec

Eclaire moi stp.

Posté par
darkworker
re : DM Physique 1S : Energie potentielle et mécanique (3) 06-03-11 à 17:18

Lol je me suis rendu compte que je m'étais trompé à la question 3 et 4 car j'ai calculé la valeur et le travail de la force de frottement et non de traction exercée par le câble. J'ai besoin d'aide pour la force de traction s'il vous plait, quelle est la formule?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : DM Physique 1S : Energie potentielle et mécanique (3) 07-03-11 à 16:44

Ben c'est pareil, sauf que c'est la variation d'énergie mécanique
Pour la force de traction aide toi d'un schéma



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