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Energie cinétique (crash-test automobile)

Posté par
pavlina
12-04-11 à 12:09

Bonjour !
J'ai quelques questions à vous poser sur l'exercice suivant :

Citation :
Lors d'un crash-test frontal, une voiture de masse 1 380 kg est projetée avec une vitesse de 64 km.h-1 contre un obstacle.

Energie cinétique (crash-test automobile)

a. Calculer la variation d'énergie cinétique lors du crash-test.
b. De quelle hauteur devrait-on laisser tomber cette automobile sur son capot avant pour obtenir les mêmes dommages ?
c. Quelle est l'origine de l'énergie qui sert à déformer l'habitacle du véhicule ?


a. Est-ce bien entre :
- le moment où la voiture est lancée
- et celui où elle est complètement à l'arrêt
qu'il faut calculer la variation d'énergie cinétique ?

b. "Pour obtenir les mêmes dommages", quelle est la grandeur qui doit être identique pour les deux 'expériences' ? (En fait je ne vois pas trop quel calcul il faut faire...)

c. Dans le 1er cas, l'énergie "servant à déformer l'habitacle du véhicule" est l'énergie cinétique => son origine : la vitesse initiale de la voiture et sa masse
Dans le 2e, il s'agit de l'énergie potentielle de pesanteur => son origine : l'altitude de la voiture et son poids.
C'est ça ?

Merci d'avance pour vos réponses

Posté par
pavlina
re : Energie cinétique (crash-test automobile) 12-04-11 à 12:59



J'aurais juste besoin de ces indications pour pouvoir faire cet exercice...

S'il vous plaît

Posté par
J-P
re : Energie cinétique (crash-test automobile) 12-04-11 à 13:22

a)
Variation d'énergie cinétique d'une masse de 1380 kg qui passe de 64 km/h à 0 km/h.
...

b)
De quelle hauteur faut-il lacher un objet pour qu'il arrive au sol avec une vitesse de 64 km/h ?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Energie cinétique (crash-test automobile) 12-04-11 à 13:27

Bonjour pavlina,

a) On te demande la variation d'énergie cinétique. Donc, la variation d'énergie cinétique entre deux instants. Donc, c'est bien ce que tu dis.
b) Lors d'une chute, quelle est l'énergie qui permet à la voiture de tomber ? Pour obtenir les mêmes dommages. Il faut à priori fournir la même énergie. Donc, on égalise l'énergie cinétique et potentielle.
c) De manière générale, c'est une énergie mécanique.

Posté par
pavlina
re : Energie cinétique (crash-test automobile) 24-04-11 à 19:20

Merci de votre aide!
Voilà la manière dont j'ai rédigé, pourriez-vous me dire si c'est correct ?

Citation :
Pour obtenir les "mêmes dommages"...
Système : la voiture
Bilan des forces : \vec{P} (je n'ai pas mis la force de "réaction du support" lors du choc, parce que j'ai pensé qu'on s'occupait uniquement de la phase de mouvement en l'air... Est-ce exact ?)
Théorème de l'énergie mécanique :
               EmB - EmA = W(\vec{F_{ext}})
avec : \vec{F_{ext}}\vec{P} donc : W(\vec{F_{ext}})
= 0

d'où           EcB - EmB = EcA - EmA

          4$\frac{1}{2}m vB² + m g zB = 4$\frac{1}{2}m vA² + m g zA


- les "m" peuvent être enlevés partout
- zA est ce qu'on cherche
- vA = 0 car la voiture est lâchée sans vitesse initiale
=> donc 4$\frac{1}{2}m vA² = 0
- zB = 0 car à l'arrivée, la voiture est au point le plus bas, sur le sol
=> donc m g zB = 0
- vB = 64 km/h 17,8 m/s   car on souhaite qu'il y ait les "mêmes dommages", donc la vitesse d'arrivée doit être la même que dans le cas précédent

On a donc :
                 g zA = 4$\frac{1}{2} vB²

     zA = 4$\frac{v_B^2}{2g}

     zA = 4$\frac{(17,8)^2}{2\times9,81}

     zA = 16,1 m


Merci

Posté par
pavlina
re : Energie cinétique (crash-test automobile) 26-04-11 à 18:38

=S

C'est correct où pas ?



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