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travail et energie cinetique

Posté par
darktrooper
10-01-07 à 14:38

Bonjour à tous. Voici un exercice qui me pose quelques problèmes.

une voiture de masse 800kg lancé a vitesse v=108km/h aborde moteur coupé une cote rectiligne de pente 5%


1) a quoi est égale la pente p de la route par rapport a l'angle qu'elle forme avec l'horizontale

2a)quelle distance parcourt 'elle avant de s'arrêter si l'on néglige toute les forces de frottement et de résistance


2b)quelle distance parcourt 'elle avant de s'arrêter si l'on  suppose que toutes ces formes sont modélisable par une force F constante , parallele a la route et de valeur f=9.8n/kg

3)la voiture est maintenant au sommet de la route mais dans le sens de la descente,moteur coupé sans le frein a main,
Dans les 2 cas décrit a la question 2 calculer la valeur de la vitesse  de la voiture apres un parcours de 1 km de cette descente

voila , si j'ai compris dans le 2a il faut calculer quand l'energie cinetique est au maximun en n'appliquant que le travail du poids,et dans la 2b idem mais et ajoutant le travail de la force F ???

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 14:45

Bonjour,

Quelle est la valeur de l'angle ? (peut-être suffit-il que tu dises ce que vaut sin)

Oui en 2a : l'énergie cinétique est transformée en énergie potentielle sans qu'une autre force que poids ne travaille.

En 2 b non seulement le poids travaille mais aussi une force qui représente les différents frottements.

Peux-tu vérifier ton énoncé ? Je pense que la valeur de la force de frottement n'est pas correcte.

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 14:57

effectivement j'ai fait une erreur

2b)quelle distance parcourt 'elle avant de s'arrêter si l'on  suppose que toutes ces formes sont modélisable par une force F constante , parallèle a la route et de valeur f=150Newton

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:01

D'accord pour une force de frottement de 150 newtons (ou 150 N)

Les réponses à mes questions ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:06

Citation :

Quelle est la valeur de l'angle ? (peut-être suffit-il que tu dises ce que vaut sin)
en fait je n'est pas c'est ce qui me gene

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:07

Citation :
une cote rectiligne de pente 5%

Pour 100 m parcourus sur la route, le centre de gravité s'élève de 5 m
Donc ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:18

donc alpaha=5 non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:22

est un angle (que tu peux exprimer en radian, en degré, etc. à condition de bien le préciser)

Il est plus facile de déterminer sin() ; et peut-être dans rester là puisque je pense qu'on ne te demande pas

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:23

d'accord merci , je devrais pouvoir me débrouiller , merci de ton aide

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:26

c'était "d'en rester là"...

Tu abandonnes ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:31

Citation :
Oui en 2a : l'énergie cinétique est transformée en énergie potentielle sans qu'une autre force que poids ne travaille.

En 2 b non seulement le poids travaille mais aussi une force qui représente les différents frottements.
6

donc il faut calculer quand l'énergie cinétique est au maximum en n'appliquant que le travail du poids alors si j'ai bien compris Wab (p)=m*g*100*sin=0

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:37

Au pied de la côte l'énergie cinétique est maximale.
Au fur et à mesure de la montée la vitesse diminue et donc aussi l'énergie cinétique
Si on adopte pour origine des énergies potentielles le bas de la côte, alors l'énergie potentielle du système Terre-véhicule est nulle au pied de la côte et va augmenter au fur et à mesure la montée du véhicule.

Quand la voiture s'arrête, son énergie cinétique est nulle ; toute l'énergie est transformée en énergie potentielle.
Quel est le gain d'altitude ?
Quelle est la distance parcourue sur la route ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:39

j'arrive pas a te suivre

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:41

Tu as écrit :

Citation :
Wab (p)=m*g*100*sin=0

Peux-tu m'expliquer ce que cela signifie ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:44

cela signifie que ce que l'on doit trouver c'est que le travail de la force du poid est nul (en me relisant je crois que c'est n'est pas la bonne méthode)  en fait je ne comprends pas comment avec les formules de l'énergie cinétique et potentielle on trouve que l'une est au max et l'autre au min pour une certaine distance

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:51

Pour ce problème on peut définir l'énergie mécanique comme la somme de l'énergie cinétique (qui correspond à la vitesse du véhicule) et de son énergie potentielle (qui dépend de son altitude). L'énergie mécanique est constante.
Quand l'énergie cinétique est maximale (au pied de la côte), l'énergie potentielle est nulle.
Quand l'énergie cinétique est nulle (la voiture en montant sur sa lancée finit par s'arrêter), l'énergie potentielle est maximale.

Quelle est la valeur de l'énergie cinétique au pied de la côte ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:55

elle est de 0.5*800*30=12000 joules

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:57



L'énergie cinétique c'est Ec = (1/2).m.v2

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 15:59

ha oui autant pour moi donc Ec=360000 joules  

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:01

Oui, 360 000 J

Cette énergie se transforme en énergie potentielle. Quel est le gain d'altitude ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:02

on monte de 100 metres

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:02

100 mètres en longueur et 5 en hauteur

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:05



Quel est le gain d'énergie potentielle Ep quand un objet de masse m est élevé d'une hauteur h dans le champ de pesanteur caractérisé par g ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:07

la je bloque

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:09

Autre méthode (en apparence...) : quel est le travail du poids d'un objet qui est élevé d'une hauteur h ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:12

9.8*800*95=744800j oules

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:15



D'où sort ce 95 ? 95 quoi ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:19

la difference entre point a  et b (a 0m 5m) ok je vois l'erreur (j(avais pri 0 et 5)

donc 9.8*80*5=39 200

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:22

Si le centre de gravité de la voiture s'élève de h mètres, le travail du poids est
W = 800 * 9,8 * h
(W en joules)

De quelle hauteur s'élève-t-il pour transformer les 360 000 joules de l'énergie cinétique de départ ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:25

360000/ 7 840=46 mètre exact ???

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:26

Oui, le centre de gravité gagne 45,87 m d'altitude

Quelle est la distance parcourue par la voiture sur la route pour qu'il en soit ainsi ?

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:27

45/5=9 donc 900metre si je te suis

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:31



Pourquoi 5 ? pourquoi 9 ? et soudain ... 900 m
Peux-tu écrire des relations correctes ?

Comment détermines-tu la distance parcourue connaissant la pente de la route et le gain d'altitude ?
. Expression litérale
. Application numérique

Posté par
darktrooper
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:32

45.87 d'altitude or la voiture grimpe de 5 metre lorque elle avance de 100 metre donc en faisant 900 m elle montera de 45 metre non??

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:36

Ce n'est pas un exercice de français ; c'est un exercice de physique.

Soit D la distance parcourue
La route fait un angle avec l'horizontale tel que sin = 0,05
Soit h le gain d'altitude

h = D . sin
D = h /

Application numérique :
h = 45,87 m
D = 45,87 / 0,05 917 m

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et energie cinetique 10-01-07 à 16:37

D = h / sin



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