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Energie mécanique

Posté par
fidele11
22-03-20 à 13:36

Bonjour, j'aimerais que vous m'aider à finir cet exercice:

Une voiture de massse m=800kg gravite une cote de 10% (la dénivellation est de 10 m pour un parcours de 100m) à la vitesse constante V.                

1) Calculer la  variation de l'énergie mécanique du système terre-voiture pour un parcours de 500m.

g=9,8N/Kg, on prendra que pour d=0 , Ep=0

J'ai trouvé ici Em=392000J.                    

2)Quelle est la valeur de F (force) de même direction avec le déplacement nécessaire pour augmenter l'énergie mécanique du système terre-voiture sur le même parcours?  

C'est là où je me bloque !

Pouvez-vous m'indiquer une piste!?

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 22-03-20 à 13:38

Bonjour fidele11,

Tu n'es pas nouveau sur le forum, tu sais donc comment on fonctionne.

Où sont tes pistes de réflexion pour les questions déjà résolues ?

Avec un minimum de rédaction, de justifications, un schéma de la situation, etc.

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 14:39

1) pour la première question, la variation de l'énergie mécanique est égale à : Em(final) - Em(initial)
===>(Epf+Ecf)-(Epi+Eci)
===>mgh+½mv²-0-½mv²
===>800*9,8*50=392 000J

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 14:46

2) Pour la 2e question, je pense que je vais utiliser le travail de F:
on sait que W(F)= F*d*cos@
je tire donc F=W(F)/d*cos@

là, je considère que W(F)= 392J.
est ce une bonne voie?

Energie mécanique

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 22-03-20 à 16:28

Question 1 : il faut expliquer ce que tu fais avec des mots !

Rappeler par exemple :
- que la voiture a un mouvement rectiligne uniforme => Ecf - Eci = 0
- l'origine du repère est à la position initiale de la voiture => Epi = 0

La voiture monte de 10 m pour 100m parcourus sur la pente, donc elle montera de 50 m pour 500 m parcourus => Epf = énergie potentielle de pesanteur = m*g*h

Finalement, la variation d'énergie mécanique faut Em = Epf = 800*9,8*50 = 3,92.105 J

En effet, il ne faut pas mettre plus de 3 chiffres significatifs à ton résultat ici : Les chiffres significatifs

Question 2 :

Pourquoi peux-tu écrire que W_d(\vec{F}) = \Delta E_m ? Sur quelle hypothèse t'appuies-tu ?

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 19:03

Oh désolé, j'avais oublié une donnée de la question 2 :
2)Quelle est la valeur de F (force) de
même direction avec le déplacement
nécessaire pour augmenter l'énergie
mécanique du système terre-voiture de 392 J sur le
même parcours?

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 19:06

Oh désolé, j'avais oublié une donnée de la
question 2 :
2)Quelle est la valeur de F (force) de
même direction avec le déplacement
nécessaire pour augmenter l'énergie
mécanique du système terre-voiture de
392 KJ sur le
même parcours?

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 19:09

J'ai donc pensé qu'augmenter l'energie mécanique de 392KJ signifierait une application d'une force de travail W=392KJ ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 22-03-20 à 19:09

Tu es sûr de l'unité de l'augmentation de l'énergie mécanique ? Cela me paraît un peu faible.

En revanche je ne comprends pas en quoi le cosinus de l'angle interviens : ta force motrice a la même direction que le déplacement, tu l'as écris toi-même !

En revanche, tu as oublié une chose : le poids du véhicule travaille également, c'est un travail résistant et non moteur comme \vec{F} ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 22-03-20 à 19:11

OK, tu as corrigé la valeur .

Je te conseille de compléter ton schéma pour ne rien oublier ...

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 20:14

Devrais-je alors apliquer la variation de l'énergie cinétique :
♦Ec=W(P)+W(F)+W(R)  ?
Et remplacee dans la relation de ♦Em ?

Energie mécanique

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 22-03-20 à 20:34

Il manque le repère d'étude sur ton schéma, sinon le représentation des forces est correcte => cependant, tu confirmes que les frottements sont négligeables (ce que ton schéma suppose) ?

Sinon, tu as un bon début de raisonnement ...

Détaille bien ton calcul et justifie bien ce que tu fais (avec des phrases !)

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 21:43

On sait que ♦Ec=Ecf-Eci=W(P)+W(P)+W(R)=-mgh+F*d*cos@.

La variation de l'energie mécanique s'écrit aussi par: ♦Em=♦Ec+♦Ep
En remplaçant ♦Ec et ♦Ep par leur expression , on a donc:
♦Em=-mgh+F*d*cos@+mgh-0
          =F*d*cos@
Ainsi, F=♦Em/d*cos@=7,88×10^5 N.

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 21:44

les frottements sont négligeables car l'énoncé ne dit rien à propos.

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 22-03-20 à 22:02

Oh vraiment , en réalité l'angle entre F est le déplacement est 0°
Donc F=392000/500=784N !!

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 23-03-20 à 08:17

fidele11 @ 22-03-2020 à 21:43

On sait que ?Ec=Ecf-Eci=W(P)+W(P)+W(R)=-mgh+F*d*cos@.

La variation de l'energie mécanique s'écrit aussi par: ?Em=?Ec+?Ep
En remplaçant ?Ec et ?Ep par leur expression , on a donc:
?Em=-mgh+F*d*cos@+mgh-0
=F*d*cos@
Ainsi, F=?Em/d*cos@=7,88×10^5 N.


Revois les relations pour le travail du poids, ton produit scalaire n'est pas bon ... Le schéma est utile à cette fin

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 23-03-20 à 18:32

je ne vous comprends pas très bien...
le produit scalaire , je ne m'y trouve pas!

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 23-03-20 à 18:48

Que vaut le travail du poids ?

Détaille ton calcul et aide-toi du schéma

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 23-03-20 à 22:37

Le travail du poids est
W(P)=-mgh

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 24-03-20 à 08:15

Oui mais tu ne connais pas h pour mémoire ...

Ce que je vais te proposer est peut-être ce que tu as trouvé mais tu ne l'as pas expliqué / justifié dans ce que tu as écrit :

Energie mécanique

W(\vec{P}) = \vec{P}. \vec{AB} \\  \\ \Leftrightarrow W(\vec{P}) = P \times AB \times cos( \vec{P} , \vec{AB}) \\  \\ \Leftrightarrow W(\vec{P}) = P \times AB \times cos( \dfrac{\pi}{2} - \alpha) \\  \\ \Leftrightarrow W(\vec{P}) = - P \times AB \times sin(\alpha)

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 24-03-20 à 12:39

Waouh, super!
Je vous remercie pleinement pour votre gigantesque aide!

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 24-03-20 à 12:41

Je t'en prie, n'oublie pas également de reprendre ton expression de travail pour F

Posté par
fidele11
re : Energie mécanique 24-03-20 à 18:23

Okay merci!

Posté par
gbm Webmaster
re : Energie mécanique 24-03-20 à 18:41

Je t'en prie, bonne soirée et à une prochaine fois !



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