Sur un chantier de montagne (altitude z=2400m), les matériaux de construction sont montés à l'aide d'une benne reposant sur des rails et attachée à un câble tracté par un moteur électrique. Le point de départ de la benne se situe à l'altitude z0=2200m; l'inclinaison des rails est =40°. On négligera les forces de frottements agissant sur la benne. La benne chargée de masse M=300Kg monte à la vitsse constante v=2.9 km/h.
On prendra g=9.8 N/Kg.
-Indiquer le système et faire le bilan des forces, les dessiner.
-Quelle loi peut-on appliquer ? Justifier et la citer
-Projeter ces forces afin de determiner la tension du cable F tractant la benne et la normale N en fonction de , M, g.
-Calculer la puissance mécanique P'm nécessaire pour assuerer la montée de la benne (c'est la puissance de la force F).
-Le constructeur fournit la puissance mécanique disponible à la sortie de l'arbre du moteur Pm=2.1 kW. Calculer le rendement mécanique m=P'm/Pm.
-Le moteur est alimenté sous une tension continu U=230 V et l'intensité du courant électrique est I=12.2 A.
Calculer: a)La puissance électrique Pe recue
b)Le rendement électrique él du moteur
c)La puissance perdue par effet joule Pj
d)La résistance interne r du moteur
e)La force contre électromotrice E' du moteur
f)L'énergie électrique Wél consommée par le moteur si la
montée dure 6 minutes 30 secondes.
-En réalité, le charriot démarre au point A et accélère jusqu'au point C situé à une distance AC de 1m pour atteindre la vitesse constante de v=2.9 km/h.
a)Quel théorème va t-on appliquer et le citer en toute lettre.
b)Déterminer les travaux des forces et les exprimer en fonction de la distance AC.
c)En déduire la valeur de la tension du câble F sur cette portion AC.
J'ai vraiment besoin d'aide, si quelqu'un peut m'aider ce serait génial MERCI
personne ne peut m'aider ? c'est si dur que cela ?
-Indiquer le système et faire le bilan des forces, les dessiner.
pour cette question, tu dois faire un schéma de tout ce que tu sais. le bilan des forces se sont toutes les forces appliquées à la benne et au cable qui la tire
-Quelle loi peut-on appliquer ? Justifier et la citer
il n'y a deux lois possibles pour savoir la différence tu peux aller soit dans ton cours soit sur ce site dans les fiches physiques (cherche somme des forces)
-Projeter ces forces afin de determiner la tension du cable F tractant la benne et la normale N en fonction de , M, g.
il suffit de mettre un repere x;y au centre de ta benne puis de projeter les force que tu as trouvé au passage il doit y avoir le poids, la tension du cable et la force normale au plan
-Calculer la puissance mécanique P'm nécessaire pour assuerer la montée de la benne (c'est la puissance de la force F).
ça aussi c'est une formule de cours
-Le constructeur fournit la puissance mécanique disponible à la sortie de l'arbre du moteur Pm=2.1 kW. Calculer le rendement mécanique m=P'm/Pm.
pareil que précédemment si tu as la puissance de F tu auras ton rendement sache cependant qu'il doit être infèrieur à 1
Bonjour quand même...
(Ce n'est pas si dur que cela... de dire "bonjour")
Beaucoup de questions et pas un seul début de réponse. Qu'as-tu fait. Pour pouvoir t'aider il faudrait savoir ce que tu as fait, où sont tes difficultés.
oups désolé ... BONJOUR
pour repondre à mars315, c'est très gentil mais ne pense tu pas que j'ai déjà regardé dans mon cours, sinon si j'avais dejà toutes lesréponses je n'aurai pas besoin d'aide mais c'estgentil de ta part quand même.
et pour coll, les question où j'ai dejà repondu je les ai pas posté.
as tu fais le schéma?
si oui qu'est ce que tu as trouver comme force?
oui j'ai fait le schéma, j'ai trouvé: - son poids P
- la réaction du support R
- la force de traction F
- les forces de frottement négligeables
ce que je ne parviens pas à trouver c'est la loi à appliquer.
merci
alors tu sais que ta benne avance à vitesse constante pour la premiere partie de l'exercice donc tu vas devoir appliqué la premiere loi de newton
somme des forces = 0 en vecteur
d'apres les fiches tu as bien (Si le centre d'inertie est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme alors la somme des forces qui s'exercent sur le solide est nulle.)
Ah d'accord merci.
Ensuite, j'ai pas compris la projection des forces ni ce qu'est la tension du cable F tractant la benne ni ce qu'est une "normale N" ... vraiment po douée moi... snif
t'inquiète ça viendra avec le temps, bon alors le projeté c'est pas compliquer tu prends un repere x;y que tu met au centre de ta benne sur ton schéma, si tu as bien fait ton schéma tu as un sol en bas donc tu met ton abscisse paralèle à ce sol hop tu as ton axe x et tu met ensuite ton axe y perpendiculaire à l'axe x sachant que le centre de ton repère est le centre de ta benne (suis pas tres clair ...)
d'accord, c'est fait le repère x;y donc ensuite toutes les forces (cad 3) que j'ai fait sur mon dessin je les refais dans l'autre sens par rapport au repère? c'est ça? mais comment je fais quand les forces sont tracées en diagonales ou dans tout sens ?!
ni ce qu'est la tension du cable F tractant la benne--> ta force F
ni ce qu'est une "normale N"--->la réaction du support R
tu as toutes les forces
Oh ok merci bcp!
juste une petite question: pour le dessin: le poids P c'est verticalement vers le bas et pour la réaction du support est-ce que la flèche est pareil sauf vers le haut ou bien vu que la benne est sur une pente et que sa vitesse est constante est-ce que la flèche est perpendiculaire à la pente ?
Je viens de me rendre compte que je me suis tromper dans le repere, il faut que tu le prenne sur la benne mais pas parallele au sol mais parallèle à F en gros F et l'axe x son confondu ça te simplifiera les calculs
de plus pour projeter tu n auras des difficultés qu'avec le poids de la benne
exact, merci bcp, mais ensuite quand j'ai fait le dessin je fais comment pour calculer la tension et la "normale N" ?
voilà le schéma avec le repère x;y tu as aussi les forces que tu as trouvé par contre j'ai pas mis sur le schéma les frottements vu qu'ils sont négligeables. Les tirets sont pour que tu projette P sur les axe x et y
ok mercii, donc ensuite comment fait-on pour repondre à cette question:
Projeter ces forces afin de determiner la tension du cable F tractant la benne et la normale N en fonction de , M, g ??
comment on fait pour les calculer ?
tu sais avec la premiere question que F+R+P=0 (somme de vecteurs)
donc tu projettes sur x : Rx=0 ; Fx=F; Px = -Pcos40°
sur y ça donne Ry=R ; Fy=0 ; Py=-Psin40°
or tu sais que F+R+P=0
donc avec la projection sur x on obtient : F-Pcos40°=0 or P=M*g
donc avec la projection sur y on obtient : R-Psin40°=0
et voilà
je suis pas sur pour les signes de Px et Py
bon tans pis pour cette question, pour la suivante, je connais l'énergie mécanique mais pas la puissance mécanique ! c'est quoi ?
il faudrait que coll reprenne le flambeau je me rappele plus trop de la physique sa fait un bail que j en ai pas fait ^^
oh ok mais je sais pas où il est ! bon en tout cas merci beaucoup pour tout ce que tu m'as aidé dejà tu m'a bien avancé! bonne journée a toi! kiss
Ooh merciii, alors j'en suis toujours à déterminer la tension du câble F tractant la benne ainsi que la normale N en fonction de , M et g.
Le dessin de mars315 est très précieux (c'est la première opération à faire en physique, quasi toujours !)
Mais il y a erreur pour les projections :
En ayant (bonne initiative) adopté les sens positifs indiqués sur le dessin (vers le haut et pour Ox et pour Oy)
et
A chaque fois
Quelle loi appliques-tu quand le mouvement est rectiligne à vitesse constante ?
ok mais mon dessin d'origine n'est pas exactement comme celui-là, c'est à dire que mon fil de traction est attaché au coin tout en haut a droite de la benne et que la benne a des roulettes, malgré ça, la reaction du support est -il le même ainsi que les projetés ? (j'arrive pas à attaché mon dessin,il est pas au bon format, sinon je voulais te le montrer)
et pour la loi que je dois appliquer c'est la loi de Newton non?
Oui, l'art de la physique consiste à simplifier les problèmes réels qui sont toujours très complexes. Il faut simplifier assez pour que l'on sache résoudre et pas trop pour que les calculs soient encore en accord avec la réalité.
On considère ici des masses "ponctuelles" ; donc ton dessin et celui de mars315 conviennent tous les deux malgré les petites différences.
Dans ton cours il y a trois lois de Newton. Laquelle s'applique pour ce début du problème ?
c'est la première loi de newton c'est à dire le principe d'inertie c'est ça ?
La puissance montre à quelle vitesse de l'énergie est transformée. Donc la puissance est le quotient de l'énergie par le temps de transfert de cette énergie.
Quelle est l'énergie (le travail) de la force F du bas en haut ?
Quelle est la longueur du trajet ?
Puisque la vitesse est de 2,9 km/h combien de temps faut-il pour ce trajet ?
Connaissant l'énergie et le temps, tu peux calculer la puissance.
Attention aux unités !
pour l'energie (le travail) j'en sais rien
la longueur du trajet comment on peut savoir ?
Là, je dois te renvoyer à ton cours...
Travail d'une force dont le point d'application se déplace (en fonction de l'intensité de la force, de la longueur du déplacement et de l'angle entre la direction de la force et la direction du déplacement)...
Pour la longueur du trajet tu connais la dénivelée et tu connais l'angle avec l'horizontale de 40° : un tout petit peu de trigonométrie...
pour l'énergie c'est: W(F)=F x AB x cos 40° c'est ça ?
mais pour AB il me faut la distance, je sais même pas ce que veux dire la dénivelée !
Puisque la force de traction est colinéaire au déplacement, son travail est
W(F) = F AB
En appelant A le point le plus bas et B le point le plus haut et donc AB la distance parcourue.
La dénivelée est la différence d'altitude donc
z - z0 = 2 400 - 2 200 = 200 mètres
Que vaut la distance AB ?
on fait 200/sin40° ?
je trouve environ 311.14 m c'est ça ?
donc W(F)=F x 311 mais F on le toruve comment dejà? F=P ? donc F=mg=3000?
mmm ok je viens de comprendre (ouf) donc en fait les projetés c''est juste une autre façon de calculer ces forces.
En ce qui concerne la puissance mécanique...je vois toujours pas, je connais l'énergie mécanique mais pas la puissance mécanique!
j'en suis à "calculer la puissance mécanique Pm ... "
Bon, je vais essayer
Tant que Coll n'est pas là
Si tu as le travail de la force F, il te suffit de diviser ce travail par le temps (en seconde) que met la benne pour monter
Skops
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