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Mécanique

Posté par
Samsco 02-04-20 à 14:31

Bonjour tlm
J'ai besoin de votre aide pour ce exo svp

Exercice:

Un cycliste de masse 70 Kg ( vélo compris) s'élance sur une route horizontale et arrête de pédaler au pied d'une côte (voir fig. 1)
La longueur des manivelles des pédales du vélo est  20cm.
Le rayon du plateau avant est 15cm et celui du plateau arrière est 5cm (voir fig. 2).
Le rayon de chaque roue est R=60cm .La force exercée sur la pédale , avant d'arriver à la côte ,est supposée constante et d'intensité 100N.

Prendre g=9,81m/s²
Consigne
1.a) On néglige les frottements. Calcule en km/h la vitesse avec laquelle le cycliste abordera la côte.
b) Calcule la puissance moyenne développé par le cycliste.
2. En réalité , l'expérience montre que le cycliste atteint le sommet de la côte s'il aborde cette côte avec une vitesse de 36,2 km/h
a) Cette vitesse est-elle inférieure ou supérieure à la précédente? Pourquoi ?
b) Les forces de frottement sont assimilables à un vecteur somme \vec{f} , de sens opposé au vecteur vitesse \vec{v}. Calcule l'intensité de \vec{f} , supposée constante.
3. Calcule la vitesse du cycliste au point O de l'autre côté de la pente.
4. A quelle distance de O s'arrête t-il?

1-
\Delta Ec_{A-B}=\sum (W(\vec{F_{ext}})) \\ Ec_B-Ec_A=W(\vec{P})+W(\vec{R_N}) \\ \\ \dfrac{1}{2}m(v_B)²+\dfrac{1}{2}J_{\Delta}\omega²-(\dfrac{1}{2}m(v_A)²+\dfrac{1}{2}J_{\Delta}\omega²)=W(\vec{P}) \\ \\ \dfrac{1}{2}(m(v_B)²+J_{\Delta}\omega²-m(v_A)²-J_{\Delta}\omega²)=-mgAB\sin(\alpha) \\ \\ \dfrac{1}{2}m((v_B)²-(v_A)²)=-mgAB\sin(\alpha) \\ \\ (v_B)²-(v_A)²=\dfrac{-2mgAB\sin(\alpha)}{m} \\ \\ (v_B)²=(v_A)²-2gAB\sin(\alpha) \\ \\ v_B=\sqrt{(v_A)²-2gAB\sin(\alpha)} \\ AB²=15²+5² \iff AB=5\sqrt{10} \\ \sin(\alpha)=\dfrac{5}{5\sqrt{10}}=\dfrac{\sqrt{10}}{10} \\ v_A=0 \\ \\ A.N \\ \\ v_B=\sqrt{|-2×9,81×5\sqrt{10}×\frac{\sqrt{10}}{10}|}=9,90 m/s \\ v_B=35,65 km/h \\
Mécanique

Mécanique

Posté par
Samscore : Mécanique 02-04-20 à 15:03

Posté par
quarkplusre : Mécanique 02-04-20 à 17:15

Salut ,

Vous ne répondez pas à la question 1  .
La question 1  ne met pas en cause la côte , puisque la question demandée est la vitesse du cycliste qui va aborder ( qui va arriver  )  au point de départ de la côte .

Posté par
Samscore : Mécanique 02-04-20 à 17:19

Comment je faire alors?

Posté par
quarkplusre : Mécanique 02-04-20 à 17:28

Je suis comme vous  : je ne sais pas faire .

Un cycliste qui fournit un effort constant, sans aucune perte par frottement ,  sur une route horizontale , accélère de façon continue ,et vous devez savoir calculer cette accélération  .

Pour moi , pour l'instant , il manque une donnée dans votre énoncé recopié  .

Posté par
Samscore : Mécanique 02-04-20 à 17:32

Y a pas d'erreur les donnés que j'ai mis sont ce de l'énoncé (il y en a aussi sur les figure 1 et 2)

Posté par
Samscore : Mécanique 04-04-20 à 12:45

En classe , le professeur à corriger mais j'étais pas là , c'est pour ça que je veux comprendre

Posté par
krinn Correcteurre : Mécanique 04-04-20 à 15:01

Bonjour,
Cet énoncé n'est pas clair.

Si la question est:

Citation :
1.a) On néglige les frottements. Calcule en km/h la vitesse minimale avec laquelle le cycliste doit aborder la côte pour atteindre B


alors on peut répondre en écrivant la conservation de l'énergie mécanique entre A et B et on trouve: VA= 35,6 km/h

Posté par
Samscore : Mécanique 07-04-20 à 15:05

Ça doit être le cas. Je suppose que pour pouvoir aborder la côte, le cycliste doit nécessairement s'arrêter en B. Puisque les frottements sont négligeables, l'énergie mécanique se conserve

E{M_A}=E{M_B} \\ Ec_A=Ep_B \\ \\ \dfrac{1}{2}m(v_A)²=mgh_B \\ \\ \dfrac{1}{2}(v_A)²=gh_B \\ (v_A)²=2gh_B \\ v_A=\sqrt{2gh_B} \\ AN \\ v_A=\sqrt{2×9,81×5} \\ v_A=9,90m/s \\ v_A=35,65km/h \\

Posté par
Samscore : Mécanique 07-04-20 à 15:56

P=M_{(\vec{F})/\Delta} \omega² \\ \\ M_{(\vec{F})/\Delta}=2×F×L
"2" car le vélo a deux manivelles ( L est la longueur des manivelles)

\omega=\dfrac{v_A}{R}
Quel rayon ,je dois utiliser ?

Posté par
krinn Correcteurre : Mécanique 08-04-20 à 11:22

Bonjour,
1b) Le cycliste s'élance sur une route horizontale et atteint la vitesse VA.
Si on néglige les frottements, quel travail a fourni le cycliste pour atteindre A?
Si l'énoncé indique le temps mis par le cycliste pour s'élancer, on peut alors répondre

Sinon, je ne vois pas comment un élève de 1ere peut répondre avec un tel énoncé

Les questions 2, 3 et 4 sont en revanche faisables.

Posté par
Samscore : Mécanique 09-04-20 à 08:39

L'enoncé n'indique pas le temps
Pour calculer la puissance ,il faut d'abord calculer le moment de la force exercée par le cycliste sur les manivelles et calculer la vitesse angulaire

Posté par
krinn Correcteurre : Mécanique 09-04-20 à 11:31

tu ne connais ni la direction ni le sens de la force motrice, donc pour déterminer le moment c'est mal parti.

Posté par
Samscore : Mécanique 09-04-20 à 12:55

C'est mouvement de rotation

Posté par
krinn Correcteurre : Mécanique 09-04-20 à 13:39

je repète: tu ne connais pas M(\overrightarrow{F})/

Posté par
Samscore : Mécanique 09-04-20 à 14:11

Je vais voir comment ils ont fais en classe


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