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Niveau terminale
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proportions

Posté par abojo (invité) 03-04-07 à 13:17

bonjour, je voudrais vérifier un calcul, qui me paraît un peu louche mais regardez ça:
La tour eiffel mesure 300 mètres de haut, et a une masse d'environ 9 000 tonnes. Si on réalisait un modèle réduit de 30 cm de haut, dans la même matière, et respectant toutes les proportions, quelle serait la masse de ce modèle réduit?

Je trouve 9 tonnes(masse réduite)


Autre problème:
Un avions décolle à 288km/h à la masse de 260 tonnes. Quelle est son énergie cinétique?
(le résultat est demandé en MégaJoule: (c'est bien 10^-6J non?)

je trouve 11 MJ est-ce vrai?

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 13:25

Bonjour,

Si chaque élément voit toutes ses dimensions divisées par 1 000 (facteur d'échelle linéaire) quelle est la réduction du volume d'un tel élément ?
Or la masse, à matériau inchangé, est proportionnelle à la masse volumique (inchangée) et au volume.

Donc... masse du modèle réduit ?

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 13:25

Bonjour,

Tu as un réduction d' échelle de 10^{-3}. Pour le volume et donc pour la masse, cette réduction sera de 10^{-9}.

La masse du modèle réduit sera 9 \times 10^{-6} tonne soit 9 grammes.

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 13:26

Salut Coll

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 13:26

Bonjour,

un modèle réduit de 30 centimètres qui pèse 9 tonnes, tu rigoles ?

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 13:28

Bonjour Coll et Cailloux. Je ne vous avais pas vus.


Abojo, essaie de trouver ton erreur.

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 13:30

Bonjour borneo et cailloux

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 13:37

je n'arrive pas à traduire mathématiquement,

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 13:38

c'est-à dire que 1 mètre est 10² centimètres, donc 1/10² est l'échelle

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 13:41

L' échelle est donnée par: \frac{0.30}{300}=\frac{1}{1000}=10^{-3}

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 13:43

je suis très confus avec vos 1000 et 10^3,
je raisonnais comme ça
300 mètres  fait 9 000 tonnes
30 cm      fait   ?    tonnes

je mets ça en même unité:
300 m fait 9000 tonnes
30*(10^-2)  fait ? tonnes

donc règle de 3:    (30*10^(-2)*9000)/300  je trouve un résultat en tonnes!! pour que je comprennes dites moi svp ce qui nous va pas dans ce raisonnement..merci

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 13:44

abojo, essaie d'imaginer de combien est réduite la masse d'un dm^3 d'eau (1 litre) sous forme de cube de 10 cm de côté quand on passe à un cube d'un cm de côté  (1 cm^3)

Dans cet exemple, on a divisé la hauteur du cube par 10.

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 13:46

Citation :
je suis très confus avec vos 1000 et 10^3,
je raisonnais comme ça
300 mètres  fait 9 000 tonnes
30 cm      fait   ?    tonnes


Justement, ce n'est pas une simple règle de trois, sinon ce serait un exercice qu'on n'oserait pas donner en terminale

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 13:46

Non, si l' échelle linéaire est \frac{1}{k}, l' échelle sufacique est \frac{1}{k^2} et l' échelle volumétrique est \frac{1}{k^3}.

Ici il ne faut pas diviser par 1000, mais par 1 000 000 000 pour ce qui est des volumes donc des masses/  

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 13:54

merci bien... cailloux, donc l'échelle est bien 1/10^6 et pas 1/10 puissance3  ?

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 13:56

Tu ne sais pas compter les zéros ?: \frac{1}{1000000000}=10^{-9}

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 14:00

Cailloux, je pense qu'il faudrait déjà qu'il comprenne pourquoi l'échelle n'est pas de 1/1000.

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:08

attendez, je ne sais plus qui dit juste:
il y a une échelle pour la hauteur: qui est de 0.30/300=10^-3 échelle linéaire
??
Je voudrais tout simplement une explication explicite, pour voir du début à la fin, et ensuite comprendre ce que je n'avais pas compris..

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 14:10

abojo, ce qui va donner la masse du nouvel objet, ce n'est pas sa hauteur. C'est quoi, à ton avis ?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:13

c'est l'échelle pour la hauteur

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:13

pardon excuse moi, je voulais dire l'échelle de la masse..

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 14:16

Un cube a un mètre d' arète. un autre cube a 2 mètres d' arète. Quels sont les rapports de leurs volumes ?

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 14:17

Plutôt: quel est le rapport de leurs volumes ?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:18

bon je vais essayer de récapituler moi-même:
l'échelle pour la hauteur: 10^-3
et l'échelle pour la masse(volume, je suis bien d'accord): échelle non linéaire, donc volumique
1/1 000 000 000 (on l
donc masse du nouvel objet:          30*1

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:19

2^3/1^3 rapport

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 14:21

Ce qui fait 8. Quand tu multiplies les longueurs par 2, les volumes sont mutipliés par  2^3=8

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:21

oui je comprends bien

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:23

là la hauteur est divisée par 10^3 donc les masses sont divisées par 10^9!! d'où 9 000 tonnes/10^-9=9*10^-6 tonnes d'où 9 grammes c'est bien ça?

Posté par
cailloux
re : proportions 03-04-07 à 14:25

Et quand les longueurs d' un objet sont multipliées (ou divisées) par k, son volume est multiplié (ou divisé) par k^3

Ici, les dimensions linéaires de la tour ont été divisées par 1000. Son volume est donc divisé par 1000^3=(10^3)^3=10^9=1 000 000 000

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:32

merci bien cailloux, juste une chose:
si on disait qu'une telle tour mesurait: 100 mètres de haut: (toujours 900 tonnes)
et que le modèle réduit était de 30 cm: alors on diviserait 3*10^3  
d'où on divise la masse 900 tonnes divisé par (27*10^9), est-ce bien ça?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 14:40

si quelqu'un me répond oui c'est que j'ai définitivement compris la question

Posté par
borneo
re : proportions 03-04-07 à 14:56

Je trouve comme toi :

9. 10^3*10^-9 = 9.10^-6 t = 9.10^-3 kg (pour ton exo)

réponse étonnante  

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:01

Et quand on sait que la tour Eiffel n'est pas en acier mais en fer puddlé...

Très impressionnant au microscope... certains disent que c'est la peinture qui la fait tenir

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:04

ah oui merci Borneo, je voulais en fait savoir la si deuxième application numérique était bonne, l'exemple que j'ai pris moi-même à 14h32 ermciii

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:06

Pour passer de 100 m à 0,30 m il ne faut pas diviser par 3.103
Et pourquoi 900 tonnes ? As-tu vraiment compris ?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:14

coll, j'en peux plus avec les proportions, qu'est-ce qui se passe? je veux juste chercher l'échelle de la  hauteur, pour ensuite élever à la puissance 3, et diviser ça par la masse, pour obtenir la nouvelle masse, est-ce que pour commencer c'est bon théoriquement?

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:22

Oui, théoriquement c'est cela. Relis mon message de 13 h 25 :

La longueur d'un élément (une poutrelle...) est multipliée par l'échelle (multiplier par 1/1000 c'est diviser par 1000, n'est-ce-pas ?)
La largeur est aussi multipliée par cette échelle
L'épaisseur est aussi multipliée par cette échelle

Donc le volume d'un élément (une poutrelle...) est multiplié par le cube de l'échelle.

Si on dit que la Tour Eiffel a une masse de 9 000 tonnes (c'est moins en fait, sans la peinture )
alors la maquette a bien une masse de 9 grammes

C'était ton premier message. Nous te souhaitons la bienvenue sur l' !

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:28

merci pour la bienvue sur l'île!
ce que tu viens d'expliquer a été super clair: justement:
je disais que si la tour eiffel(avec la peinture si tu veux) avait une hauteur de 100m
et qu'on passait à un modèle réduit de 30 cm, la question quelle est léchelle? moi je dirais: 30.10^-2/100, dis-moi stp coll si je nage encore, ou si je suis sur la plage?

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:33

D'accord pour l'échelle de 30.10-2 / 100 = 30.10-4 = 3.10-3
(ou 1/333,33..)

Quelle masse ?
Pour 300 m une masse de 9 000 tonnes ? Quelle serait la masse pour 100 m ?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:36

non non, coll peut-être j'ai mal écrit mon problème, c'était 9000 tonnes la masse de la tour de 100 mètres!!! bien sûr pour que ça fasse ce que j'ai dit. donc c'est bien ce que j'avais dit coll?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:40

et si je réponds aussi à ta deuxième questoin, et bien tout simplemetn: pour 300 m une masse de 9000 tonnes, bien je calcule l'échelle d'abord en passant de 300 m à 100m
donc ça me fait: 100/300 =1/3
pour avoir la nouvelle masse pour 100 m, c'est le cube de la première échelle: d'où 9000/9=1000 tonnes ferait la masse pour 100 m; sommes-nous clairs?

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:43

Là c'est moi qui suis perdu...
Pour moi ton énoncé est celui de 13 h 17 avec une Tour Eiffel de 300 mètres de hauteur et une masse d'environ 9 000 tonnes

Tu as fait un modèle de 30 cm de haut et trouvé que sa masse, dans les mêmes matériaux, en respectant l'échelle pour toutes les dimensions, serait de 9 grammes.

Si tu veux inventer un autre problème, écris son énoncé en entier, que ce soit clair !

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:44

Ton message de 15 h 40 : car le cube de (1/3) ce n'est pas (1/9)

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:46

d'accord, désolé! oups pour le cube, de toute manière j'avais bien écrit la résolution de cette nouvelle tour à 14h32; peut-on conclure que j'ai compris Coll? ?

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:49

Pas vraiment car pour passer de 100 mètres à 30 cm on ne divise pas par 3.103... (ce que j'ai déjà écrit à 15 h 06 )

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:50

non, je voulais pas dire ça, je voulais dire que l'échelle qui fait qu'on passe de 100 à 30cm, et de 1/3.10^3  y sommes-nous?

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:52

d'ailleurs, tu étais d'accord pour mon échelle: 3.10^-3, pour obtenir cette échelle, j'ai fait 30.10^-2/100,

Posté par abojo (invité)re : proportions 03-04-07 à 15:52

non pardon: l'échelle: c'est 3/10^3 (aaaaah enfin!

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:53

Pas davantage...

Pour passer de 100 m à une maquette de 0,30 m l'échelle de la maquette est 3.10-3 = 1/333,33..

Posté par
Coll Moderateur
re : proportions 03-04-07 à 15:54

Le deuxième message de 15 h 52 : d'accord

Il vaut mieux poster un peu moins de message et réfléchir entre deux messages

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