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Exercice, force pour arréter un train
Bonjour; pourriez vous vérifier ma réponse svp pour cette exercice
Voici l'énoncé :
Dans le deuxième volet d'Avengers, Scarlet Witch utilise ses super pouvoirs pour stopper, en 15 secondes, le train de la mort, un train aux commandes désactivées. Au moment où Scarlet met en application son super pouvoir, le train se déplace à 200 km·h-1.
◆ Déterminer l'intensité de la force exercée par l'héroïne pour arrêter le train
Hypothèses :
on suppose que le train se déplace en ligne droite pendant toute la durée de la scène ;
la durée de la manœuvre est supposée suffisamment courte pour appliquer la deuxième loi de Newton ;
la force appliquée par Scarlet a les mêmes caractéristiques tout au long du mouvement ;
les frottements de l'air sont négligeables par rapport à la force exercée par Scarlet.
Masse du train : m= 400 tonnes.
Voici ma réponse :
400 tonnes = 400 000 kg
200 kmh = 55 m.s
F = m*v/t = 400 000*55/15 = 1466666 N
Bonjour et bienvenue sur le forum !
En mécanique, on commence toujours par ceci et on rédige pour expliquer son raisonnement :
- définir le système : le train de masse m, assimilé à une masse ponctuelle de centre d'inertie G ;
- le référentiel est le sol, référentiel terrestre supposé galiléen ;
- bilan des forces appliquées au système :
* la poids du train ;
* la force appliquée par le super héros (à l'avant du train) ;
* les frottements de l'air sont négligeables par rapport à la force exercée par Scarlet.
- schéma de la situation (c'est mieux)
Etat initial i :
ti = 0 s
vi = 200 km/h = ... m/s
Etat final f :
tf = 15 s
vf = 0 m/s
D'après la deuxième loi de Newton appliquée au train :
en projection suivant l'axe (xx') horizontal, orienté à droite (d'où le schéma ...) :
soit
Application numérique :
Attention au nombre de chiffres significatifs et résultat en écriture scientifique.
OK, merci de votre réponse.
Donc le résultat final, en respectant les chiffres significatifs et en écriture scientifique est : F = 1,0*106 N ?
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