Bonjour,
J'ai réussi à résoudre le 2) de mon exercice mais je bloque sur le 1), voici mon exercice.
Un train est composé de deux motrices de 34 tonnes chacune et de trois voitures remorquées de 24 tonnes chacune. Chaque motrice développe une puissance de 260 kw.
1) Le démarrage, sur voie horizontale rectiligne, utilise 80% de la puissance totale reçus par le train, et s'effectue en 20 secondes. Calculer la vitesse atteinte alors, en km/h.
2) Calculer l'accélération, supposée constante, au cours de ce démarrage.
Pour le 2) j'ai trouvé a=F/m=416/140= 2,97m/s
Mais alors pour le 1) je bloque, pouvez-vous me donner un coup de pouce ?
Merci d'avance.
salut
il suffit d'appliquer un théorème de conservation de l'énergie
Ec = W
1/2 (34*2 + 24*3)*10^3 * V² = 260 000 * 20 * 0.8
d'où V = 7.7 m/s
je ne sais pas comment tu as trouvé le résultat de la 2) mais moi je trouve 0.385 m/s par une technique qui me semble plus claire que la tienne ^^
Attention, il y a 2 motrices donnant chacune 260 kW
1)
W = 260.10^3 * 2 * 20 * 0,8 = 8,32.10^6 J
(1/2).m.V² = 8,32.10^6
(1/2)*(2*34+3*24)*1000*V² = 8,32.10^6
V = 10,9 m/s = 39,2 km/h
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2)
v = a * t
10,9 = a * 20
a = 0,54 m/s² (accélération moyenne pendant le démarrage).
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Sauf distraction.
Merci pour vos réponse.
Je ne comprends pas la convertion pour passer de 10.9m/s à 39.2 km/h.
Voici la suite de mon exercice.
3) La vitesse précédente étant maintenue constante, au cours, le train négocie une courbe de 712 mètres de rayon. Déterminer l'angle que fait le plan de la voie ferrée (plan des deux rails avec le plan horizontal pour que le virage soit entièrement sécurisé. Effectuer le schéma des forces appliquées au centre de gravité dans le plan vertical. On prendra pour le module de l'accélération de la pesanteur g=9.81m/s^2.
4) En déduire la hauteur approximative dont est surélevé l'un des rails par rapport à l'autre, la largeur de la voie étant égale à 1,44 mètres.
Là encore j'ai besoin d'un coup de pouce.
Merci.
10,9 m/s
= 10,9 * 3600 m/(3600s)
= 10,9 * 3600 m/h
= 10,9 * 3600 m/h
= 10,9 * 3600 .10^-3 km/h
= 10,9 * 3,6 km/h
= 39,2 km/h
A retenir :
- Pour passer de m/s en km/h, on multiplie par 3,6
- Pour passer de km/h en m/s, on divise par 3,6
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3)
Dans un référentiel lié au train :
Force centrifuge agissant sur le train : Fc = m.v²/R (hoizontal vers l'extérieur de la courbe)
Poids du train : P = mg (vertical vers le bas)
La résultante de P et de Fc doit être perpendiculaire au plan des rails pour que le virage soit entièrement sécurisé.
Pour que ce soit le casn en appelant alpha l'angle du plan des rails avec le plan horizontal, on doit avoir (fais un dessin) : Fc = P.sin(alpha)
m.v²/R = m.g.tan(alpha)
tan(alpha) = v²/(g.R)
tan(alpha) = 10,9²/(9,81 * 712) = 0,017
alpha = 0,975°
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4)
Faire un dessin :
h = 1,44 * sin(alpha)
h = 0,0245 m = 24,5 mm
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Sauf distraction. Vérifié.
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