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mécanique

Posté par
manon430
14-12-12 à 18:21

Bonjour j'aimerais avoir de l'aide :

Une voiture de masse m=1000kg, assimilée à un point matériel roule à 83,5km/h sur une route rectiligne en pente descendante, faisant un angle de 4,0° avec l'horizontale. A partir d'une position A de la voiture, le conducteur freine brutalement. Il s'arrête à la position B au bout de 50m.

a) présenter sur un schéma les forces qui agissent sur la voiture
b) Donner l'expression de la variation d'énergie mécanique de la voiture pendant le freinage
c) Calculer la valeur de la force de freinage f.

j'ai fait :
a)
b) Em=Epp+Ec mais entre les points A et B ?
c)

merci

mécanique

Posté par
Marc35
re : mécanique 16-12-12 à 14:37

Bonjour,
Il faut calculer la variation d'énergie cinétique :
\Delta E_c\,=\,-\,\frac{1}{2}\,m\,v^2_{0\,}    (puisque v est nulle à l'état final)
Il faut calculer la variation d'énergie potentielle :
\Delta E_p\,=\,mgh_B\,-\,mgh_A\,=\,mg(h_B-h_A)\,=\,-mgh\,=\,-\,m\,g\,d\,tan\alpha  (détant la distance sur le plan incliné ==> 50 m)
et :
\Delta E_m\,=\,\Delta E_c\,+\,\Delta E_p

mécanique

Posté par
Marc35
re : mécanique 16-12-12 à 14:38

" (détant la distance sur le plan incliné ==> 50 m) " ==> (d étant la distance sur le plan incliné ==> 50 m)

Posté par
manon430
re : mécanique 16-12-12 à 14:42

ok donc :

a) ok
b) Em=-1/2mv²-mgdtan=-1/2*1000*23-1000*9,81*50*tann4

c'est ça ?

c) comment calculer f?

Posté par
Marc35
re : mécanique 16-12-12 à 14:58

OK pour b ==> v = 23,2 m/s  ( 83,5 ==> 3 chiffres significatifs )
c)
On a :
\vec{R}\,+\,\vec{P}\,cos\alpha\,=\,\vec{0}
Et, selon le plan incliné, on a :
\vec{f}\,+\,\vec{P}\,sin\alpha
On a donc :
f\,-\,P\,sin\alpha  et on a  f\,>\,P\,sin\alpha  sinon la voiture ne s'arrête pas...
Donc la résultante est orientée vers le haut du plan incliné. Son travail est donc résistant donc négatif :
W\,=\,-\,(f\,-\,P\,sin\alpha)\,d
W\,=\,-\,f\,d\,-\,P\,sin\alpha\,\,d
et on a :
\Delta E_m\,=\,W
Comme \Delta E_m\,<\,0, on a finalement :
|\Delta E_m|\,=\,f\,d\,+\,P\,sin\alpha\,\,d

Posté par
manon430
re : mécanique 16-12-12 à 14:59

mais je remplace f par quoi ?

Posté par
Marc35
re : mécanique 16-12-12 à 15:07

Tu n'as pas à remplacer f par quelque chose. C'est ce que tu dois calculer (la force de freinage)

Posté par
Marc35
re : mécanique 16-12-12 à 15:10

\normalsize f\,=\,\frac{|\Delta E_m|\,-\,P\,sin\alpha\,\,d}{d}\,=\,\,\frac{|\Delta E_m|}{d}\,-\,P\,sin\alpha\,\,d

Posté par
manon430
re : mécanique 16-12-12 à 15:10

donc f=(Em-Psinad)/d avec Em=la réponse de la b)

Posté par
Marc35
re : mécanique 16-12-12 à 15:11

Oui...

Posté par
manon430
re : mécanique 16-12-12 à 15:13

ok merci !

Posté par
J-P
re : mécanique 16-12-12 à 15:51

b)
En prenant l'altitude du point B comme référence pour les énergies potentielles de pesanteur nulles:

Energie mécanique en A : EmA = (1/2).m.VA² + mg.AB.sin(alpha)

Energie mécanique en B : EmB = 0

Delta Em = EmB - EmA

Delta Em = - (1/2).m.VA² - mg.AB.sin(alpha)
---
c)

Delta Em = f * AB

f * AB = - (1/2).m.VA² - mg.AB.sin(alpha)
f = - (1/2).m.VA²/AB - mg.sin(alpha)

f = -(1/2) * 1000 * (83,5/3,6)²/50 - 1000 * 9,81.sin(4°)
f = -6,06.10^3 N
---
Sauf distraction.  



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