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Niveau maths spé
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[Exercice] - Vitesse de rotation

Posté par
Alcinoos
12-09-18 à 18:16

Bonjour,

J'ai fait le petit exercice suivant, mais je ne suis pas sûre de mes réponses;

1. D'après l'étude du plan, donner le rayon des roues (à 5mm près);

Je n'ai pas trouvé d'autres solutions que de mesurer à la règle et de faire un produit en croix; suis-je passé à côté d'une relation géométrique/trigonométrique ? je trouve 60.5 cm ce qui est cohérent

2. Estimer la valeur de la force de frottement de l'air pour la vitesse maximale atteinte.

F = -1/2 \rhoCxSV²
avec \rho = 1240 kg/10.43 m3
S=2.09m²
Cx=0.3
Vmax = 266 km/h = 73.889 m/s

A.N. : je trouve 203 485 ce qui me parait trop grand;

P=F*v = 15 35375.9 vraiment trop grand...
Puissance moteur en W : 117 000W


3. Calculer la vitesse de rotation maximale du moteur.

P= C.Wmoteur     donc     Wmoteur= P/C
avec P la puissance, C le couple moteur, W moteur la vitesse de rotation;

A.N. :  117 000 / 250  = 468 rad/s = 4469.07 tr/min
cohérent


4. Calculer le couple des roues.

PFD sur une roue : ma=F = 1240/4     kg * 3.8 m/s (calculé à partir des données) = 1178

Croues=F*r = 4712 * 0.30m = 353.4
Un peu faible...



5.  Estimer la vitesse de rotation des roues.

CmoteurWmoteur= Croues*Wroues

Wroues= CmoteurWmoteur / Croues

AN : Wroues = 250*4469.07/ 353.4 =  3161.5  tour/min = 99.3 m/s  

Un peu grand...




Merci par avance de vos remarques,

Posté par
vanoise
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 18:42

Bonjour
Selon les valeurs de P et T, la  masse volumique de l'air est de l'ordre de 1,3kg
/m3...

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 18:47

Je viens de réaliser que j'avais oublié de joindre le schéma...
avec toutes mes excuses !

[Exercice] - Vitesse de rotation

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 18:49

Je pensais qu'il fallait prendre la masse volumique de la voiture..^^ merci

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 18:57

Je trouve 2225, ce semble correct; mais du coup je trouve  164 406 pour la puissance, ce qui est supérieur à celle du moteur ?

Posté par
vanoise
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 19:09

Les unités  ?
La puissance maximale du moteur,mesurée en watts, s'obtient en multipliant la valeur en ch par 75 puis par 9,81...

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 19:25

Oui, j'ai tenu compte de la conversion : 160 * 75 *9.81 = 117 720 W

Posté par
vanoise
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 12-09-18 à 21:45

J'ignore dans quelles conditions expérimentales est obtenue la vitesse maximale. Une chose est sûre : il est impossible de maintenir en absence de vent sur route horizontale une vitesse de 226km/h avec une puissance maximale disponible de seulement 160ch. Si le vent souffle de l'arrière dans une descente...
226km/h est peut-être la vitesse maximale pouvant être atteinte dans des conditions raisonnables de sécurité...
Selon mes calculs, une puissance de 160ch ne permet pas de dépasser la vitesse de 159km/h sur route horizontale en absence de vent...

Posté par
vanoise
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 13-09-18 à 10:23

Bonjour
Juste une remarque de culture générale à propos de l'expression "traction avant" utilisée dans l'énoncé. Lorsqu'un véhicule n'a pas quatre roues motrices, il s'agit soit d'une traction (roues avant motrices) soit d'une propulsion (roues arrières motrices). Parler de "traction avant" est juste un pléonasme, parler de traction arrière serait une erreur...

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] - Vitesse de rotation 14-09-18 à 20:30

D'accord; je prends note de vos remarques, merci,

Bonne soirée,



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