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Les lois de Newton
Bonjour,
Je bloque sur la résolution de cet exercice. Le résultat trouve n est pas le même que la réponse.
Exercice:
Une locomotive, dont la masse vaut 4.104kg tire, sur une voie horizontale, un train dont la masse est de 2.105kg. L'accélération est de 0.5m.s-2. Que vaudrait elle, si le train avait une masse de 105kg.
En X j ai mis ma= -uN
En Y -Wl - W t+ Nl +Nt =0
Dans un premier temps je trouve u=0.05 mais après pour a je trouve 0.49m.s-2
Merci de m aider
Bonjour,
Premier cas :
Quelle est la masse totale ? Quelle est donc la force exercée par la locomotive ? (tout ceci littéralement)
Deuxième cas :
On suppose que la force exercée par la locomotive est la même.
Quelle est la nouvelle masse totale ?
Quelle est donc la nouvelle accélération ? (encore littéralement, puis seulement application numérique)
Note : il semble évident qu'en ayant à mettre en mouvement un train de masse deux fois plus faible, l'accélération sera plus forte dans le second cas que dans le premier. Ta réponse proposée de 0,49 m.s-2 ne saurait donc convenir.
Alors pour cet exercice j ai fait.
Selon la 2eme loi de Newton F=ma
Pour la locomotive: En X: F - Ff = ma
En Y: -W + N =0 donc W = N = 4*104 * 9.81= 392400 N
Pour le train: En X: -F -Ff = ma
En Y: -W + N =0 donc W = N = 2*105 * 9.81 = 1962000 N
La masse totale vaut m train + m locomotive = 240000 kg
Le poids totale vaut W train + W locomotive = 2354400 N
J additionne les deux équations en X ce qui donne -2Ff = 2ma c est égale a -2uN = ma donc u= ma/N = 240000*0.5/2354400 = 0.05
Donc la force exercée par la locomotive sur le train est F - uN = ma F = uN + ma = 0.05*2354400 + 240000*0.5 = 237720 N
Avec la nouvelle masse du train la masse totale est de 140000 kg
On cherche a. Donc F - uN = ma donc a = F - uN / m total = 1.20 m.s-2
Est ce juste?maintenant?
La voie est horizontale. Le poids est une force verticale, dirigée vers le bas.
Donc la réaction du support (la voie ferrée) est verticale et dirigée vers le haut, s'opposant en totalité au poids.
Conclusion : les poids n'interviennent nullement dans cet exercice.
Seules vont intervenir les masses.
Premier cas :
mL : masse de la locomotive
mT1 : masse du premier train
: intensité de l'accélération
Que vaut, littéralement, l'intensité de la force exercée par la locomotive, en fonction de mL, mT1 et
?
Deuxième cas :
On suppose que l'intensité de la force est inchangée
masse de la locomotive : mL
masse du second train : mT2
: intensité de la nouvelle accélération
Que vaut, littéralement, l'intensité de la nouvelle accélération en fonction de mL, mT1, mT2 et
?
Alors pour la locomotive c est F = mL* a1 et pour le train F = mT1* a1.
En additionnant les deux on trouve F = a1* / mL*mT1) est ce juste pour le premier cas?
Le calcul est faux, mais ce n'est pas le plus important.
La locomotive est attachée au reste du train. Il faut donc considérer la masse totale (comme je l'écrivais à 11 h 40).
C'est cette masse totale qui est mise en mouvement (accélérée) par la force d'intensité F
Donc, premier cas :
F = (mL + mT1) a1
A toi pour le deuxième cas (ce n'est pas plus compliqué).
Je ne comprends pas du tout ton calcul.
Le deuxième cas :
F = (mL + mT2) a2
En supposant que la force exercée par la locomotive est la même dans les deux cas :
(mL + mT1) a1 = (mL + mT2) a2
et donc
Application numérique :
oui désole j ai fais la même chose mais je me suis trompée en l'écrivant. A la place de mettre mT2 j ai mis mT1 mais merci
J'espère que tu as compris.
Parce que cette phrase de ton message de 17 h 43 ne veut rien dire (et je l'avais déjà corrigée à 17 h 21) :
La locomotive F = mLa2 et le train F=mT1a2
____________
Je t'en prie et à une prochaine fois !
c est que j ai pris le train et la locomotive séparément. J ai fait les forces qui agissent sur la locomotive et celle sur le train et après je fais le système des deux ensembles
Alors pour moi il y a des forces qui s'appliquent à la locomotive et des forces qui s'appliquent sur le train. C est un seul système dans lequel il y a un train et une locomotive.Quand j'applique la 2eme loi de newton a chaque objet j'obtiens alors 2 équations qui font le système.
Pour la locomotive j ai donc F = mLa1
Pour le train j ai donc F = mT1a1
Ces 2 équations forment le système et vu que qu'elles sont attachées l'une à l' autre ben j additionne les équations
Donc F = (mL+mT1) a1
C est pas juste comme ca?
donc faut faire toutes les forces qui agissent sur ces deux objets en une équation?
Mais quand c est par exemple plusieurs wagon qui sont attaches les uns aux autres on peut faire pour chaque wagon une équation ou faut faire tout le système en une équation? Est ce que ça dépend de quelque chose? Si il y a plusieurs inconnues?
Le train est considéré comme un ensemble indissociable. La locomotive est attachée aux wagons. C'est cet ensemble qui est mis en mouvement avec la même accélération pour chaque composant, et donc la même vitesse pour chaque élément du train.
Une force est responsable de l'accélération de cette masse totale.
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