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énergie mécanique
Lors du démarrage , une voiture d un tonne , inialement au repos, part d un point O et arrive en un point A a la vitesse VA=54 km/h .on donne g=10N/kg
La partie OA , la longue de 225 m, est rectiligne et horizontale
1/ Y a t il eu variation d énergie durant la période de démarrage ?
Si oui , précisez et calculez _la
b/ déterminer la valeur F de la force motrice vecteur F supposée constante et parallèle au déplacement , les frottements étant négligés.
2/ en , la voiture aborde en roues libres ( F=0N, freins deserres , frottements négligé)
Une pente incliné d un angle a=30° par rapport a l horizontal et s arrête , quelques instants après au point B.
En appliquant la conservation de l énergie mécanique , déterminer l expression de la distance AB parcourue en fonction de VA , g et a . en déduire sa valeur
3/ en réalité , il existe des forces de frottement sur le trajet AB dont l effet est équivalent a une force f opposé au mouvement de la voiture . on donne AB=11,25 m
En appliquant la non conservation de énergie mécanique déterminer l expression de la valeur de la force f en fonction de m VA AB g et a . en déduire sa valeur
Voici ma réponse
1/ non
b/ la valeur de la force motrice est
Système {une voiture}
Inventaire des forces
Le poids
La réaction normal
La force motrice
Appliquons TEC
∆Ec=W(p)+W(R)+w(F)
EcA-Eco=F ×AB
1/2 m va au carré=F×AB
F =mvA au carré/2AB
F=1000×225/450
F=500 N
2/a comment trouver l expression de AB
Bonjour,
Question 1 :
Répondre "Non" sans rien justifier n'a aucune valeur.
Tu devrais donc reprendre cette question et t'apercevoir qu'en fait la réponse est "Oui".
Je te laisse justifier ce "oui" et terminer de répondre à cette question.
1/ oui.
Préciser
L énergie mécanique
∆Em=EmA-Emo
∆Em=1/2 mVA au carré
∆Em=0,5 ×1000×15×15
∆Em=112500 J
Question 1a)
C'est beaucoup mieux.
Mais cela reste insuffisant.
Tu ignores purement et simplement l'énergie potentielle de pesanteur qui fait pourtant partie intégrante de l'énergie mécanique.
Je propose :
a) De montrer que l'énergie potentielle de pesanteur ne varie pas entre O et A
b) De montrer que l'énergie cinétique varie entre O et A
c) De montrer que l'énergie mécanique varie entre O et A et de conclure en répondant "oui" à la question posée.
Le résultat numérique ( 112500 J ) que tu as obtenu, bien que mal justifié, est numériquement exact.
Question 1b)
Démarche et résultat numérique ( 500N ) exacts.
Incohérence des notations : Que vient faire "AB" dans ton calcul puisque la voiture se déplace depuis O jusqu'à A dans cette question et que le point B n'apparaît qu'à la question suivante ?
Vous avez raison . je vais changé AB par OA
2/A appliquons la conservation de l énergie mécanique
L énergie mécanique se conserve
Em(A)=Em(B)
ECA+EpA=ECB + EPB
1/2 mVA au carré+m g ZA=0+0
1/2 mVA au carré+m g sina AB=
1/2 mVA au carré=-m g sina AB
AB=VA au carré/g sin a
L'idée de se servir de la conservation de l'énergie mécanique est très bonne.
Mais je renonce à essayer de comprendre tes calculs toujours aussi confus.
( Par exemple pourquoi écris tu que 1/2 mVA au carré+m g ZA=0+0 )
Je ne trouve pas le même résultat numérique que toi et par ailleurs il est certain que AB qui est une distance ne peut pas être une grandeur négative.
Je te conseille donc, tout en gardant la méthode utilisée, qui est bonne de revoir le détail de tes calculs.
Ok
Em(A)=Em(B)
ECA=EPB
1/2 mVA au carré=m g ZB
1/2 VA au carré= g sin a × AB
AB=VA au carré/2g sina
AB=15×15/2×10×sin30
AB=22,5 m
Oui,
J'ai trouvé, moi aussi AB = 22,5m
Question 3 :
Ton énoncé manque, lui aussi, de rigueur : Il désigne par la même lettre B deux points qui sont distincts. Idéal pour provoquer des confusions !
Pour la suite je noterai par B le point tel que AB = 22,5m
et par B' ( et non B ) le point tel que AB' = 11,25m
3/ appliquons la non conservation de l énergie mécanique
∆Em=w(f)
∆Em=-f×AB'
Em(B)-Em(A)=-f×AB'
mg sin a AB'-1/2:m VA au carré=-f×AB'
m(g sina AB'-1/2 VA au carré)=-f×AB'
-m/AB(g sin a - VA au carré/2AB)
f=-1000/11,25(10×sin 30-15×15/2×11,25)
f=444,5N
3/ appliquons la non conservation de l énergie mécanique
∆Em=w(f)
∆Em=-f×AB'
Em(B)-Em(A)=-f×AB'
Attention ! c'est Em(B') et non Em(B)
mg sin a AB'-1/2:m VA au carré=-f×AB'
m(g sina AB'-1/2 VA au carré)=-f×AB'
Jusqu'ici le calcul me semble correct.
-m/AB(g sin a - VA au carré/2AB)
Cette ligne de calcul sans signe " = " est suspecte !
f=-1000/11,25(10×sin 30-15×15/2×11,25)
f=444,5N
Je ne trouve pas le même résultat numérique.
Je pars de la dernière ligne qui me semblait correcte de ton calcul.
Je pose AB' = L' pour alléger l'écriture des calculs :
et je ne trouve toujours pas le même résultat que toi.
Oui, cette fois nous sommes d'accord sur le résultat.
Sauf que ta manière d'écrire tes équations en ligne est illisible.
Il faudrait écrire :
f = (1000×15²)/(2×11,25) - (1000×10×sin30)
f = 225000/(22,5) -5000 etc ....
Tu ne te préoccupe jamais d'introduire les parenthèses indispensables pour te faire comprendre.
C'est pour cette raison que je ne vérifie que les résultats de tes calculs et pas le détail.
Remarque :
On peut vérifier ce résultat en menant le calcul différemment :
Δ(Em) = Em(B) - Em(A) = Ep(B) - Ep(A)
On prend comme niveau de référence des énergies potentielles le plan horizontal qui contient A
Je pose AB = L et AB' = L'
Δ(Em) = m g L' sin(a) - m g L sin (a)
Δ(Em) = - f L'
f L' = m g sin(a) * (L-L')
f = m g sin(a) * (L-L')/L'
On peut remarquer que L = 2L' donc
f = m g sin(a) = 1000 * 10 * 0,5 = 5000N
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