TGV
Je vous envoie ce message car, je n'arrive pas à faire cet exercice donc, si quelqu'un veut bien m'aider. Merci d'avance.
Les forces resistantes auxquelles est soumis un train à grande vitesse en mouvement de translation sur une voie rectiligne et horizontale sont exprimées par la relation:
Fr = 0,0572v² + 3,34v + 254 avec v en km.h^-1 et, Fr en daN.
1. Quelles sont les origines de ces forces ?
2. Calculer la valeur de ces forces de frottement lorsque le TGV est lancé à 340 km.h^-1.
3. Determiner la puissance des forces de traction crées sur les roues motrices.
4.a. Représenter qraphiquement la puissance des forces de traction en fonction de la vitesse pour 0 < v < 500 (en km.h^-1).
b. Determiner la puissance nécéssaire si l'on veut doubler la vitesse donnée en 2.
5. Le même train circule sur une rampe rectiligne de pente égale à 0,007 à la vitesse de 300 km.h^-1; la puissance des forces motrices est alors Pm = 8700 kW.
a. Calculer la valeur des forces motrices.
b. Determiner la valeur des forces résistantes.
c. Identifier l'origine de ces forces.
d. Trouver la masse de la rame du TGV.
Bonjour quand même...
Tu connais le principe du forum : non seulement tu postes ton énoncé, mais tu montres que tu as travaillé et tu expliques où tu as une difficulté.
Quelles sont donc tes propositions de réponse ?
La simple lecture attentive de l'énoncé doit au moins permettre de répondre à la première question.
BONJOUR
Et bien, pour vous repondre, je n'arrive pas à faire la question 1. mais la 2. est faite. quant à la 3. et 4. je ne vois pas du tout.
Excusez-moi pusiqu'il ne faut pas faire la question 5.
MERCI
1. Je pense que l'origine de ces forces est la force de resistance non ?
2. j'ai tout bonnement remplacé v par 340 et on trouve, sauf erreur de ma part,
1767,8 daN
1) Les origines de ces forces sont nombreuses. On peut penser :
. aux forces de frottements de tous les roulements
. à la résistance de l'air
. aux forces nécessaires pour déformer temporairement chaque roue au contact de rail et le rail au contact de chaque roue ; c'est une cause importante de résistance à l'avancement ; tu as certainement fait l'expérience avec ton vélo : il roule beaucoup mieux si les pneus sont bien gonflés que s'ils sont dégonflés ; plus les pneus sont gonflés et moins ils se déforment au contact du sol. Le contact acier - acier (roue - rail) conduit à des déformations beaucoup moins importantes que celles d'un pneumatique, mais... pas nulles !
2) Je n'ai pas le même résultat numérique que toi. Vérifie la relation que tu as postée pour Fr et vérifie aussi ton calcul. Si tu retrouves le même résultat, poste le détail de ton calcul.
J'ai le même résultat numérique.
Troisième question : Tu connais la force et tu connais la vitesse. Quelle est la puissance ?
Tes deux questions :
Oui
Non seulement il faut convertir la force en newtons mais il faut aussi convertir la vitesse en m.s-1 si tu veux une puissance en watts.
cependant j'ai vraiment besoin d'aide s'il vous plait pour la 4eme question car je ne comprends pas et je ne vois surtout pas comment faire
Bonjour et merci J-P
chichou7 >> A la deuxième question tu as calculé la puissance pour un cas particulier, une vitesse égale à 340 km.h-1 ou 94,44 m.s-1
La quatrième question te propose de généraliser ce résultat pour une vitesse quelconque (quand même, telle que v (en km.h-1) [0 ; 500] ) ; et la question 4b est simplement identique à la troisième question mais cette fois pour une vitesse de (340 * 2) km.h-1
La question 4a ressemble beaucoup à un exercice de maths... Comment écris-tu la fonction P(v) (puissance en fonction de la vitesse ; attention aux unités) ? Puis tracé de la courbe représentative de cette fonction.
5)
300 km/h = 83,333... m/s
Pm = 8700 kW
Fm = 8700.10^3/83,33...
Fm = 104400 N (force motrice)
----
Fr = 0,0572v² + 3,34v + 254
Avec v = 300
Fr = 6404 daN
Fr = 64040 N (force de frottement)
----
Composante du poids du train parallèle aux rails = 104400-64040 = 40360 N
Poids de la rame :
Si "la pente égale à 0,007" est prise avec la signification "déclivité de 0,007", alors:
P = 40360/0,007 = 5 765 714 N
Si "la pente égale à 0,007" est prise avec la signification mathématique de la pente, alors:
P = 40360/sin(arctg(0,007)) = 5 765 856 N
Donc, pente ou déclivité, dans ce cas, on trouve quasi pareil.
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Sauf distraction.
Quelle est ton expression de P(v) ?
Souviens-toi que tu as su calculer P(340)
Ce n'est pas différent
Bien sûr, comme tu l'as écrit hier à 14 h 21
Attention si v est en km.h-1 la vitesse exprimée en m.s-1 vaut v' = v /3,6
D'autre part tu as fait remarquer, à juste titre, que l'expression donnée de Fr est en daN
excusez moi mais je ne comprends toujours pas car, on me demande de tracer la courbe représenttive de P(v) il ne faut pas tout d'abord trouver l'expression de P(v) ? puis aprés je pourrais tracer la courbe à partir d'une tableau de valeur avec x compris en 0 et 500 km.h^-1 en tout cas c'est ce que j'ai compris
Je ne t'oublie pas...
Mais je retrouve pas les résultats précédents et je suis inquiet... Avant de poster des erreurs, je re-vérifie mes calculs !
oui oui vous avez le temps je cherche de mon coté en plus j'ai un autre exercice à faire donc je m'avance
Rien à faire, je ne retrouve pas notre résultat d'hier et surtout je ne retrouve pas le résultat de J-P qui est rarement distrait...
Ma réponse pour la question 2 est : 10 797 N
la puissance correspondante (question 3) est : 1 020 kW
Où me suis-je trompé ?
question 2 on avait trouvé 8001,92 daN soit 80019,2 N
ce qui nous donnait aprés calcul de puissance 7557 kW
Je sais. Peux-tu poster le détail de ton calcul ? Je ne comprends plus et ne veux pas t'induire en erreur !
J'ai compris !
Je suis en train de calculer avec v en m.s-1 alors que la formule de Fr utilise v en km.h-1
Désolé...
et bien :
2. Fr = (0,0572*(340)²)+(3,34*340)+254
= 8001,92 daN soit 80019,2 N
3. P = F*v
= 80019,2*94,44
= 7557 kW
4.a. j'y arrive pas
b. Pareil sauf qu'on double la vitesse soit 680 km.h^-1
Fr = (0,572*(680)²)+(3,34*680)+254
= 28974,5 daN soit 289745 N
P = F*v
= 289745*188,89
= 54700 kW
voila
Donc... je confirme !
Question 2 : 8 002 daN
Question 3 : 7 557 kW
(J-P n'était pas distrait... d'où mon inquiétude ; et je ne comprenais pas pourquoi je ne trouvais plus comme hier )
Question 4a :
avec v en km.h-1 Fr = 0,572 v2 + 33,4 v + 2 540 cette fois-ci Fr est en newtons
La puissance
P(v) = Fr * v' = (0,572 v2 + 33,4 v + 2 540) * v / 3,6
D'accord ?
oui je suis d'accord mais comment à partir de cette relation puis-je tracer la courbe représentative P(v) c'est ceci que je ne comprends pas
Oui, pour avoir Fr en newtons et non pas en daN j'ai multiplié tous les coefficients par 10
Il est même préférable décrire :
P(v) = Fr * v' = 10 * (0,0572 v2 + 3,34 v + 254) * v / 3,6 (avec v en km.h-1)
Toujours d'accord ?
4a)
avec V en m/s et Fr en N
Fr = 10*[0,0572 * (3,6 * v)² + 3,34 * 3,6 * v + 254]
Fr = 7,41v² + 120,2.v + 2540
P = Fr.v
P = 7,41v³ + 120,2.v² + 2540v
Avec P en W et v en m/s
Si on veut v em hm/h, alors :
P = 7,41v³/(3,6)³ + 120,2.v²/(3,6)² + 2540v/3,6
P = 0,159v³ + 9,27v² + 705,5v (Avec P en W et v en km/h)
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4b)
à 680 km/h
Fr = 28974,5 daN
Fr = 289745 N
P = Fr*v = 289745 * (680/3,6) = 54729573 W = 54730 kW
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Sauf distraction.
Voici (sauf étourderie) :
J'ai fait figurer la vitesse de 340 km/h et la puissance correspondante de 7 557 kW
merci à vous pour votre disponibilité...
si cela vous tente voici l'autre exercice dont je parlais toute à l'heure
https://www.ilemaths.net/forum-sujet-189380.html
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