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Mouvement

Posté par
angel92
06-09-10 à 10:49

Bonjour pourriez vous maider à certane qestion de mon exercice.

Determiner la distance parcourue par l'ascensuer lors des différnetes phases
une personne ayant une masse de 70 kg, présente dans l'ascenseur, est montée sur un pése personne. Donner l'indication de ce pése ersonne a chaque phase.
Lors d'un fatal accident . Le cable à laché , l'ascenseur est alors en chute libre. Quelle es l'accélération de l'ascenseur ? et quelle est l'indication du pese personne?

m ascenseur= 800kg

Merci!

Mouvement

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 10:51

de t= 2s à t=10s on a d=v*t=3*8=24m

c'est pour les autre que je ne sais pas comment faire

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 12:58

Bonjour,
Dans la 1ère phase, la vitesse s'écrit :
3$0\le t\le 2\,\Rightarrow\,v\,=\,\frac{3}{2}\,t
Pour trouver la distance parcourue, il faut intégrer :
3$z\,=\,\int_0^2\frac{3}{2}\,t\,dt\,=\,\frac{3}{4}\,[t^2]_0^2\,=\,3\,\,m
Pour la dernière phase, le principe est le même mais la vitesse s'écrit :
3$10\le t\le 12\,\Rightarrow\,v\,=\,-\,\frac{3}{2}\,(t-10)\,+\,3\,=\,-\,\frac{3}{2}\,t\,+\,18

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 14:55

si je comprend bien :
a=dv/dt d'ou v= a*dt=3/2dt ensuite on integre

puis pour la troisième phase je ne comprend pas le calcul merci de m'expliquer

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 16:55

a = dv/dt... oui et a est constante puisque v est un segment de droite (pour la 1ère phase).
Donc v = a t + cste  (eh oui ! On ne peut pas mettre v = a dt, c'est dv = a dt et on intègre...)
cste = 0 puisque la droite passe par l'origine et a = 3/2.
Et on intègre la vitesse pour avoir la distance.
Pour la 3ème phase, on va faire autrement. On a une droite qui passe par les points (10;3) et (12;0). Il n'y a qu'une partie de cette droite qui nous intéresse.
Donc on a deux points et il faut trouver l'équation de la droite.
3 = 10 a + b
0 = 12 a + b   (puisque x = 0)
Il se trouve que c'est alors particulièrement simple en faisant la différence des deux équations :
3 = -2 a
a = - 3/2
D'où :  3 = - (3/2) 10 + b ==> b = 18
==> v =  - 3/2 t + 18   pour  10 < t < 12

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 17:47

Je viens de comprendre. J'ai effectué le calcul et j'ai trouvé 6m c'est bien cela?

Ps: merci beaucoup l'aide

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 17:49

mais alors pour la phase 1 on peut aussi faire à l'aide d'une droite?

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 19:20

Citation :
mais alors pour la phase 1 on peut aussi faire à l'aide d'une droite?

Oui, une droite qui passe par l'origine donc un point suffit ==> (2;3)
Citation :
Je viens de comprendre. J'ai effectué le calcul et j'ai trouvé 6m c'est bien cela?

Non, je ne trouve pas ça...
3$\int_{10}^{12}\,(-\frac{3}{2}t\,+\,18)\,dt\,=\,-\frac{3}{4}\,[t^2]_{10}^{12}\,+\,18\,[t]_{10}^{12}\,=\,-\frac{3}{4}(144-100)\,+\,18(12-10)\,=\,-33+36\,=\,3
sauf erreur de ma part...

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 19:55

a oui j'ai fait un ereur de calcul

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 20:19

1)  La masse de l'asceseur est 800kg. Determiner l"intensiter de la force à chaque phase. Les frottements sont négligés.

Réponse :
phase 1:somme des forces= -P+R=ma --> R=ma+mg= m dv/dt+md on avait trouver v= 3/2t donc dv/dt=3/2*t²/2=3/4t²
on a alors R=800*3/4*(2)²+800*10=1040N
est cela le principe du calcul?

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:01

Citation :
on avait trouvé v= 3/2t dv/dt=3/2*t²/2=3/4t²

Archi-faux... dv/dt est une dérivée, pas une primitive

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:03

Et le principe du calcul, ce n'est pas ça...

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 21:03

mais alors on a toujour le meme probleme pour trouer a je dois faire comment

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:06

On est dans l'ascenseur.
L'ascenseur est en accélération constante (a = 3/2). Ce n'est donc pas un référentiel galiléen.
On ne peut donc pas appliquer les lois de Newton sans précautions.

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:10

Citation :
mais alors on a toujour le meme probleme pour trouer a je dois faire comment

L'accélération est la dérivée de la vitesse. Comme la vitesse est représentée par des segments de droite, l'accélération est la pente (le coefficient directeur) de la droite. Pour la 1ère phase, on a v = (3/2)t ==> a = dv/dt = 3/2

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 21:20

oula ca va pas. Mon cerveau fatigue je crois

Posté par
angel92
re : Mouvement 06-09-10 à 21:21

-P+R=ma d'ou R=ma+mg=800*1.5+800*10=9200N est cela?

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:32

Non, c'est beaucoup plus subtil que ça...
Il faut faire intervenir la force d'inertie due à l'accélération de l'ascenseur.
Est-ce que ça évoque quelque chose pour toi ?
Quand tu es dans un ascenseur (qui monte) en phase d'accélération, tu sens une force vers le bas. Si l'ascenseur est à vitesse constante (même élevée), tu ne sens aucune force supplémentaire.

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:33

Enfin, tu n'en es pas tellement loin...
Cela ne s'applique pas sur l'ascenseur mais sur ce qui est à l'intérieur de l'ascenseur.

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:41

L'ascenseur a une accélération 3/2 vers le haut.
Quand on est dans le référentiel de l'ascenseur (à l'intérieur), on a une accélération supplémentaire en sens inverse c'est-à-dire 3/2 mais vers le bas.

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:47

La force qui s'exerce sur la personne dans l'ascenseur est donc m(g+a).
3$P\,=\,m(g+a)\,=\,m(1+\frac{a}{g})g
Le pèse-personne est gradué en masse mais, en fait, c'est le poids qui s'applique. Le pèse-personne est gradué en kg mais avec une accélération égale à g.
C'est comme si la masse était devenue 2$m(1+\frac{a}{g})  pour le pèse-personne.

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:53

Le pèse-personne va indiquer 80,7 kg pendant la 1ère phase (2 chiffres significatifs => 81 kg)

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:55

Cela n'a pas de t'inspirer ce que je te raconte ...

Posté par
Marc35
re : Mouvement 06-09-10 à 21:56

J'en ai oublié une partie...
Cela n'a pas l'air de t'inspirer ce que je te raconte ...

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 08:35

Désolé j'étais allée me coucher j'arrivais plus à me concentrer mais maintenant je m'y remet

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 08:39

Mais le calcul que je faisais c'était pour calculer l'intensité de la force de traction du cable

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 08:41

P= m(a+g)= m(1+a/g)g il manque pas un g dans la premiere partie de votre calcul?

Posté par
Marc35
re : Mouvement 07-09-10 à 09:06

Citation :
Mais le calcul que je faisais c'était pour calculer l'intensité de la force de traction du cable

A priori, ce n'est pas demandé...
Citation :
il manque pas un g dans la premiere partie de votre calcul?

Non, dans le référentiel de l'ascenseur en accélération vers le haut, l'accélération est g+a vers le bas.
Si l'ascenseur est en accélération, l'accélération à l'intérieur de l'ascenseur n'est plus l'accélération de la pesanteur.
Dans un ascenseur en accélération vers le haut, on "pèse" plus lourd... L'expérience est facile à faire (il faut trouver un ascenseur qui accélère suffisamment pour en sentir l'effet).
Je dis bien "en accélération" parce que s'il est à vitesse constante, l'accélération est g (le référentiel de l'ascenseur est galiléen).

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 09:27

désolé je viens de comprendre votre anotation.

et pour l'intensité de la force de traction du cable ca m'est demandé je voulais savoir si on résultat était juste

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 09:31

phase 1 : m(a+g)= 70*(3/2+10) mais ca donne un truc trop grand

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 11:16

marc35 aider moi encore s'il vous plait

Posté par
J-P
re : Mouvement 07-09-10 à 12:09

L'énoncé est ambigu puisqu'il ne précise pas les conventions sur le signe de la vitesse de l'ascenseur.

Si bien qu'on ne peut pas savoir, en regardant le graphe, si le mouvement est dans le sens de la descente ou bien de la montée.

On va supposer (mais c'est une supposition gratuite), que le mouvement est vers le haut.

accélération de la cage dans la phase initiale (dans un référentiel terrestre) : a1 = 3/2 m/s² (t dans [0;2[ s)

distance parcourue dans cette phase : d1 = at²/2 = 1,5*2²/2 = 3 m

Le pèse personne est soumis à une force : F = m.(g + a1)

Mais comme il est étalonné sur Terre et gradué en kg et pas en N (comme tous les pèse personne de la Terre), il indiquera : m.(a1+g)/g = 70 * (1,5 + 9,8)/9,8 = 81 kg
---
Pendant la phase t dans ]2 ; 10[ s.
La vitesse de la cage d'ascenseur (dans un référentiel terrestre) est constante et donc l'accélération est = 0

distance parcourue dans cette phase : d2 = v.delta t = 3 * (10-2) = 24 m

Le pèse personne indiquera : m.(a+g)/g = 70 * (0 + 9,8)/9,8 = 70 kg
---
Pendant la phase t dans ]10 ; 12[ s.
L'accélération de la cage (dans un référentiel terrestre) : a2 = -3/2 m/s² (t dans [0;2[ s)

distance parcourue dans cette phase : d. = vo.delta t + a.(delta t)²/2 = 3 * (12-10) - (3/2)*(12-10)²/2 = 3 m

Le pèse personne indiquera : m.(a+g)/g = 70 * (-3/2 + 9,8)/9,8 = 59 kg
-----
Si le câble lâche, l'accélération de la cage d'ascenseur est a = -9,8 m/s² (chute libre)

Le pèse personne indiquera : m.(a+g)/g = 70 * (-9,8 + 9,8)/9,8 = 0 kg
-----
Sauf distraction.  

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 12:18

merci beaucoup je m'y retrouve mieux dans tout c'est calcul néanmoins j'ai toutjour pas bien compris le m(a+g)/g

Posté par
angel92
re : Mouvement 07-09-10 à 12:22

aussi si je comprend bien dan sla phase 1 le vecteur accélaération est dans dans le sesn du mvt mai sdans l aphase3 il est en sens inverse?

Posté par
Marc35
re : Mouvement 07-09-10 à 12:36

L'accélération dans la phase 1 (montante) dans le référentiel de l'ascenseur est g+a.
Le pèse-personne mesure le poids et non pas la masse. Il est gradué en kg (donc en masse) mais, comme il est fait pour être utilisé sur la Terre, on suppose que g = 9,81 m.s-2 (on suppose g constant sur toute la Terre). Donc la graduation du pèse-personne correspond à  P/g = mg / g = m.
Si l'accélération est plus grande que g, le poids change et le pèse-personne indique un poids supérieur; Mais, comme il est gradué en masse (kg) en se référant à une accélération g, il indique une masse supérieure (alors que c'est le poids qui est supérieur).
Donc, pour retrouver l'indication du pèse-personne, il faut calculer P/g mais P n'est plus égal à mg puisque l'accélération vaut g+a. Donc P/g = m(g+a)/g.
Pour le pèse-personne utilisé dans ces conditions, la masse est m(1+(a/g)) bien que la masse n'ait pas changé (c'est le poids (la force) qui a changé.
Bon, j'espère que c'est plus clair...

Dans la phase 3, c'est en sens inverse. L'accélération est g-(3/2).

Posté par
Marc35
re : Mouvement 07-09-10 à 12:51

Citation :
et pour l'intensité de la force de traction du cable ca m'est demandé

En orientant l'axe vers le haut, on a :
3$\vec{P}\,+\,\vec{T}\,=\,m_{asc}\,a_{asc}
3$-\,m_{asc}\,g\,+\,T\,=\,m_{asc}\,a_{asc}
3$T\,=\,m_{asc}\,a_{asc}\,+\,m_{asc}\,g
3$T\,=\,m_{asc}\,(a_{asc}\,+\,g)
3$T\,=\,800\,(1,5\,+\,9,81)
3$T\,=\,9048\,\,N

La réponse numérique dépend de la valeur prise pour g (tu as pris 10).

Posté par
Marc35
re : Mouvement 07-09-10 à 13:01

Petit oubli...
3$\vec{P}\,+\,\vec{T}\,=\,m_{asc}\,a_{asc} ==> 3$\vec{P}\,+\,\vec{T}\,=\,m_{asc}\,\vec{a_{asc}}
C'est plus correct ...

Posté par
angel92
re : Mouvement 08-09-10 à 09:32

Sur mon énoncé il on écrit que la personne pesait 70k j'en ai déduit qu eca voulait dire 70 kg me suis je trompé?

Posté par
Marc35
re : Mouvement 08-09-10 à 11:17

Je pense que tu as raison mais, dans ce cas, il y a une faute dans l'énoncé...
"k" n'est pas une unité.



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