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Lanceur Ariane (force et énergie)

Posté par
Marina30
11-05-13 à 18:11

Bonjour à tous , je rencontre un problème avec un exercice.
Voici l'énoncé :
Au décollage, Ariane 5 a une masse totale de 750 tonnes dont 540 pour les deux propulseurs. Elle subit une force de poussée, supposée constante, de valeur F=1,10.107N. Après deux heures et quinze minutes de vol, sa vitesse est v=240m.s-1 et son altitude z=60km : la fusée largue alors les deux propulseurs vides.

Et voici les questions :

1/ Exprimer puis calculer le travail W de la force de poussée entre le décollage et le largage des propulseurs. En déduire la puissance des propulseurs (rappel E=pt)

j'ai donc fait : WFoz= F.loz
                 WFoz=1.10.107*60.103=6.6.1011J
Je ne sais pas si c'est correct.
Pour le reste P=E/t=6.6.1011/81008.107W
là encore je ne suis pas convaincue de mon calcul.

2/Calculer l'énergie cinétique de la fusée, juste après le largage des propulseurs.
3/Calculer, au meme instant, l'énergie potentielle de la fusée, en supposant le champ de pesanteur uniforme jusqu'à z=60km, avec g=9.81N.kg-1
4/En déduire l'énergie mécanique de la fusée juste après le largage des propulseurs
5/Comment interpréter la différence entre W et l'énergie mécanique

Merci de votre aide !

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 07:51

Bonjour,

Tes réponses pour la première question sont bonnes.

Que proposes-tu pour les questions suivantes ?

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 13:38

Bonjour Coll

Alors pour l'énergie cinétique :
Je pense utiliser la formule Ec = 1/2.m.v²

Ce qui donnerai Ec= 1/2.(750-540).(240)²=1/2.210.57600=6048000J
C'est correct ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 13:51

Quelle doit être l'unité de la masse ? Ce n'est pas la tonne...

Nouveau résultat...

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 13:55

Ah oui exact ..
donc c'est 210.103kg
Mon résultat devient donc : 6048.106J

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 13:56

Oui, énergie cinétique : Ec 6,05.109 J

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 14:08

Pour l'énergie potentielle :

j'utilise Em=Ec+Ep et je retourne mais je ne sais pas si Em=W
où alors j'utilise Ep=M.G.h avec M = masse en kg , G=9.81N.kg-1 et h=60.103m

Ce qui me semble plus approprié et cela donne : Ep= 210.103*9.81*60.1031.24.1011J

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 14:21

Si cela est correct pour l'énergie mécanique de la question suivante je fais

Em=Ec+Ep=6048.106+1.24.10111.30.10[sup]11J

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 14:23

1.30.1011J *

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:15

Coll ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:26

Nous sommes d'accord.

Epp 1,24.1011 J

Em 1,30.1011 J

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:30

je te remercie

Pour ce qui est de la différence entre W et Em est ce que je peux l'expliquer par des frottements ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:33

Je crois qu'il y a beaucoup plus important que cela (même s'il y a certainement des frottements au début)

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:35

ah bah je ne sais pas alors

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:37

Citation :
Au décollage, Ariane 5 a une masse totale de 750 tonnes dont 540 pour les deux propulseurs.


Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:43

j'étais justement en train de l'écrire .
Cette différence est due au largage de deux propulseurs.

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:46

Pas seulement le largage...

Les 540 tonnes des propulseurs et de leur contenu... il a bien fallu une certaine énergie pour les monter, même si les réservoirs se sont vidés progressivement tout le long du parcours.

Posté par
Marina30
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:48

Je prends note.
Encore merci Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Lanceur Ariane (force et énergie) 12-05-13 à 18:48

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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