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Travail des forces Train Wagon
Bonjour,
et Bonne Année 2007
j'ai un petit soucis pour un problème de physique que je dois rendre à la rentrée. Je vous mets ici l'énoncé:
Une motrice tracte un wagon de masse m = 200 t. le train roule à une vitesse constante de 140 km/h sur une voie rectiligne.
1- La puissance moyenne de la force de traction constante T exercée par la motrice sur le wagon a pour valeur 2400 kW lorsque la voie est horizontale.
a/ déterminer la valeur de la force de traction T.
b/ quel est le travail de la force de traction T pour un déplacement d'1 km ?
c/ quel est le travail correspondant de la résultante des forces de frottement qui s'opposent à l'avancement du wagon ?.
2- La motrice tracte maintenant le wagon sur une voie dont la pente est de 3 %. La vitessse est toujours de 140 km / h et pour une même distance parcourue, la valeur du travail de la résultante des forces de frottement est inchangée.
a/ quel est le travail du poids P du wagon pour un déplacement d'1km
b/ quel est le travail pour ce déplacement de la force de traction T ?
c/ quel est la puissance moyenne de la force de traction T ?
voilà ! Bien sûr toutes les forces ont une flèche au dessus (vecteur).
C'est un chapitre que je viens d'aborder et je voudrais être sûr de bien comprendre.
Bonjour et bonne année à toi aussi !
Qu'est-ce que la puissance ? Quelle relation connais-tu entre la puissance, le travail effectué et le temps mis pour l'effectuer. Ou entre la puissance, une force qui produit un travail sur une certaine longueur pendant un certain temps ; ou encore entre puissance, force et vitesse de déplacement du point d'application de la force considérée.
Merci de prendre un peu de temps pour moi.
Pmoyenne = Wforce / delta T (tps de durée de l'action)
dans un mouvement rectiligne uniforme, on peut ecrire simplement
Pmoy = P = vecteur F . vecteur vitesse
Tu sais tout !
P moyen = 2 400 kW = 2 400 000 W
norme du vecteur vitesse : 140 km/h cela fait combien de mètres par seconde ?
La force de traction T aura pour norme le quotient de la puissance moyenne (en watts) par la vitesse (en m.s-1) et cette valeur s'exprimera en newtons (symbole N)
1)a)
P = T * v
2400.10³ = T * (140/3,6)
T = 61714 N
-----
b)
W1 = T * d
W1 = 61714 * 1000 = 61,7.10^6 J
-----
c/
W2 = -61,7.10^6 J
----------
2)
Je suppose que le machin monte, comme c'est écrit, il pourrait aussi bien descendre.
a)
W2 = - 200000 * 9,81 * 1000 * 3/100 = 5,886.10^7 J
-----
b)
W3 = 61,7.10^6 + 5,886.10^7 = 1,206.10^8 J
-----
c)
1 km à 140 km/h --> t = 25,71 s
P = 1,206.10^8 / 25,71 = 4,69.10^6 W
-----
Sauf distraction.
v = 140 km/h = 38,9 m/s
1 a/ Pmoy = T.v donc T = (2400 * 1000)/38,9 = 6,17 * 104 N
b/ WT = T * 1000 = 6,17 x 107 J
Très bien !
Pour la suite tu n'as plus besoin de réfléchir ni de comprendre, il te suffit de recopier. Tous les résultats sont justes.
Merci pour tout.
j'ai supposé aussi que le train montait. Je vais essayé de tout expliquer à mon papa qui cogitait depuis plusieurs jours ne supportant pas que je rende un exercice faux après 15 jours de vacances.
Les résultats nus comme je les ai donnés ne doivent pas empêcher de refléchir.
Une simple application de formule sans comprendre ce qui se cache derrière ne sert pas à grand chose. Il reste donc à marcelcivet la tâche de comprendre le pourquoi de ce que j'ai fait et/ou trouver d'autres voies de résolutions.
Ici l'énoncé guide par un chemin bien long pour arriver à la réponse finale alors qu'on peut y arriver en 1 ligne et donc rien n'empêche qui le désire d'approfondir.
Mes réponses peuvent l'aider à comprendre s'il ségare en chemin.
je ne suis pas d'accord avec ça... vous en etes sur ?
a)
W2 = - 200000 * 9,81 * 1000 * 3/100 = 5,886.10^7 J
en fait je ne comprends pas pourquoi 3/10, c'est l'angle qu'on cherche et donc 3% de 90° non ?
merci
julie
Bonjour julie,
Une pente de 3 % signifie une différence d'altitude de 3 m (le petit côté, vertical, d'un triangle rectangle) pour une distance parcourue de 100 m (l'hypoténuse de ce même triangle rectangle ; le troisième côté de ce triangle rectangle, horizontal, aurait une longueur très légèrement inférieure à 100 m).
Tu as raison de poser la question, mais, tu sais, les calculs de J-P sont toujours justes !
Bonjour tout le monde !
J'ai moi aussi cet exercice à faire dans mon DM de physique
J'ai trouvé les réponses cependant je ne comprend pas
W2 = - 200000 * 9,81 * 1000 * 3/100 = 5,886.10^7 J
Le résultat 5,886.10^7 J devrait etre négatif ce qui entrainerai donc une modification du résultat à la question suivante :
b)
W3 = 61,7.10^6 + 5,886.10^7 = 1,206.10^8 J
Mercii de me répondre le plus vite possible SVPPPPPP (=
2)
W2 = -5,886.10^7 J
Le - était simplement resté calé dans mon clavier mais il était évident si on regardait le début de la ligne où il était présent.
-----
W3 = 1,206.10^8 J comme cela a été indiqué (si le train monte).
-----
Attention.
Appliquer des formules sans "sentir" physiquement ce qu'elles signifient est très dangereux.
Merçi beaucoup (=
J'avais deviné mais je préférais avoir une réponse au cas où !
Merçi du conseil et de votre réponse
Bonjour,
j'ai cette exercice à faire mais je ne comprend pas dans le 2. a) la signification du 1000 * 3 , je pense que c'est en rapport avec la pente mais je ne comprend pas ce que cela signifie et pourquoi c'est là .
Merci d'avance pour votre réponse .
Bonsoir,
Ce n'est pas 1000*3 mais plutôt
W2 = - 200000 * 9,81 * 1000 * (3/100) = 5,886.10^7 J
Les parenthèses ont seulement été oubliées
Le 3/100 a effectivement un rapport avec la pente. 3 % signifie une différence d'altitude de 3 m pour une distance parcourue de 100 m
Tu pourrais le schématiser cela t'aideras peut être :
3 m (le petit côté, vertical, d'un triangle rectangle) pour une distance parcourue de 100 m (l'hypoténuse de ce même triangle rectangle ; le troisième côté de ce triangle rectangle, horizontal, aurait une longueur très légèrement inférieure à 100 m).
Ah ok , avec les parenthéses je comprend, Merci .
J'aurai juste une dernière question, dans la question 2. b) pourquoi ajoutons nous W1 et W3 ?
Les parenthèses n'ont pas été "oubliées", elles ne sont tout simplement pas nécessaires dans le cas présent.
La multiplication et la division ont la même priorité dans les opérations méthématiques.
et donc 1000 * (3/100) est équivalent à 1000 * 3 / 100
J'ai compris, merci, j'ai juste cru que tout était sur 100 , de l'inattention..
Pourriez vous répondre à ma question, pourquoi l'addition de ces deux travaux ?
Désolé pour toutes ces questions . Je n'ai pas vu ce chapitre en classe .
On additionne ces deux travaux car la question est : quel est le travail pour ce déplacement de la force de traction T ?
C'est une nouvelle force de traction il faut donc ajouter l'ancienne force de traction avec le poids.
Je ne sais pas si mes explications sont très claires /= mais j'aurai essayé ! $=
Ce forum est fait pour ca de toute façon ! Pour poser des questions (=
Bonjour !
Je ne comprends pas pourquoi cette solution :
b) W3 = 61,7.10^6 + 5,886.10^7 = 1,206.10^8 J
Car apparement c'est w3 = W1 + W2
Or si W2 est bien négatif (lorsque vous avez justifié que l'oublie du moins était une faute), alors pourquoi le résultat de W3 est 61,7.10^6 + 5,886.10^7 = 1,206.10^8 J et pas 61,7.10^6 - 5,886.10^7 = 2,84.10^6 ?
Merci de vos réponse =)
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