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La caravane- Exercice sur le travail et la puissance d'une force

Posté par
Sylka
14-02-11 à 14:43

Bonjour, notre professeur de Physique nous a donné un exercice sur les forces, le travail et la puissance. Pourriez-vous m'aider à le résoudre? Le voici:

1- Sur une route horizontale, une automobile tracte une caravane à la vitesse constante v=75 km/h. La force exercée par l'automobile sur la caravane est assimilable à une force constante et horizontale de valeur F=1,08.10^3 Newton. Quelle est la puissance de cette force de traction?
2- Calculer le travail de cette force sur une distance d=12km.

Voilà, c'est la première fois qu'on a un exercice où il faut calculer la valeur de la puissance avant celle du travail. Je suppose donc qu'il faut se servir de la vitesse. Voici mon raisonnement:

                         P(F)=W/Delta.t
                         P= (F*AB*cos alpha)/Delta.t
                         P= (1,08.10^3*75)/1
Où AB serait la distance parcourue en 1H (75 km) et Delta.t la durée (1H).

Est-ce que ce raisonnement est correct? Merci de votre aide .

Posté par
jeb5292
re : La caravane- Exercice sur le travail et la puissance d'une 14-02-11 à 15:51

Salut !

Ton raisonnement est juste mais l'application est fausse à cause des unités employées Le travail est exprimé en Joule (N.m) et le Watt est exprimé en N.m.s^{-1}, alors que ton résultat est exprimé en N.km.h^{-1}, tu n'obtiens pas des watts Essaye de nouveau en convertissant dans les bonnes unités (km.h^{-1} \rightarrow m.s{-1})

Sinon, il y a une autre méthode, qui consiste à utiliser la relation P=\vec{F}.\vec{v}, ce qui reviendrait, dans ton cas à P=F.v.cos(\vec{F},\vec{v}), soit P=F.v. En refaisant tes calculs avec cette méthode (Et en convertissant correctement les unités ), tu devrais retrouver la même chose qu'avec ta méthode.

Pour la question 2, utilises simplement la définition du travail

Posté par
Sylka
re : La caravane- Exercice sur le travail et la puissance d'une 14-02-11 à 16:09

D'accord, j'aurais dû faire attention aux unités...

Donc on a: (1,08.10^3 * 75.10^3)/3600
Ce qui donne 2,3.10^4 .
C'est exact?

Pour la 2, ce serait simplement W= F*AB*cos alpha
                                  = 1,08.10^3*12.10^3* 1 (car la force est horizontale)
                                  = 1,3.10^7 ?

Merci beaucoup pour ton aide .

Posté par
jeb5292
re : La caravane- Exercice sur le travail et la puissance d'une 14-02-11 à 16:27

C'est juste !

Par contre, la justification ("car la force est horizontale"), est fausse ! Tu justifie que le cosinus est égal à 1 car l'angle formé entre le vecteur vitesse et le vecteur force est nul

Posté par
Sylka
re : La caravane- Exercice sur le travail et la puissance d'une 14-02-11 à 16:39

D'accord, merci de la précision pour la justification.

Je te remercie de ton aide et te souhaite une bonne soirée !



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