Bonjour , je vous prie de bien vouloir m'aider à résoudre cet exercice car j'ai bientôt un examen de rattrapage. L'exercice est le suivant: Sur une attraction ( chute libre ) , la nacelle ayant une masse de 10,5 t monte à la vitesse constante de 6,5 m/s . 1- Déduire là puissance du moteur assurant la montée . 2- La nacelle monte de 59 m . Combien de temps lui faut-il? 3- Quelle l'énergie potentielle de pesanteur ( niveau de référence = point de départ ) stockée dans la nacelle au sommet? 4- Avec quelle vitesse est-ce que la nacelle atteindrait le sol si elle n'etait Pas freinée? 5- En réalité la nacelle atteint une vitesse maximale de 30m/s avant d'etre freinée . Quelle distancée va parcourir la nacelle lpresque les freins commencent à agir ? ••••••Grand merci d'avance
Bonjour,
Question 1 :
Il te faut, en utilisant une des lois de Newton, calculer l'intensité de la force exercée par le moteur.
La puissance de ce moteur est ensuite obtenue comme le produit de la valeur de cette force par la vitesse de montée de la nacelle.
Le résultat sera, bien entendu, rendu avec l'unité convenable.
Je te laisse proposer une réponse, ou bien poser des questions précises sur ce qui te bloque dans cette question.
Merci de m'avoir répondu aussi vite . Pour la question 1 : j'ai fait : P=w/t. Et j'ai trouvé 682500 . En réalité je suis plus bloquée à partir de la question 4.
Question 1 :
Tu dis que tu as "fait"
P = W/t
- Sans préciser ce qu'est W, ni la manière dont tu l'as obtenu
- Sans préciser ce qu'est t, ni la manière dont tu l'as obtenu.
- Sans préciser l'unité du résultat, ce qui le rend automatiquement faux.
Question 4 :
Tu peux appliquer la conservation de l'énergie mécanique de la nacelle entre l'instant où elle commence à chuter et le moment où elle atteint le sol.
Oui désolé. Question1: P= W/ t. On a m=10,5t=10500kg. V= 6,5m/s. P=(10500x6,5)/1. P=682500 W. Question 2 : on aura donc pas besoin de l'acceletation pour cette question .
Question 1 :
Ton calcul n'est pas faux, mais il ne répond pas à la question posée.
Tu as calculé (au signe près) la puissance correspondant au poids de la nacelle , mais la question porte sur la puissance du moteur assurant la montée.
C'est pour cette raison que dans mon post du 23-08-19 à 18:58 je conseillais de commencer par calculer l'intensité de la force exercée par le moteur.
Question 4 :
Si tu décides d'utiliser la conservation de l'énergie mécanique, tu n'auras en effet pas besoin d'utiliser l'accélération du mouvement
Question 1: mais comment peut t on calculer une intensité sans avoir ni la puissance ni la tension du moteur ?
J'ai déjà répondu à cette question, avant même que tu ne la poses.
Voir mon post du 23-08-19 à 18:58 dans lequel je dis :
Question 1 :
Il te faut, en utilisant une des lois de Newton, calculer l'intensité de la force exercée par le moteur.
Il suffit d'appliquer à la nacelle la première loi de Newton, connue aussi sous le nom de principe d'inertie.
Que dit cette loi ?
Non
La première chose à faire est d'apprendre correctement les lois fondamentales de la physique.
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Principe d'inertie :
Dans un repère galiléen, le centre de gravité d'un corps soumis à un ensemble de forces qui se compensent est soit au repos, soit animé d'un mouvement rectiligne uniforme (vitesse constante) .
Réciproquement, si le centre de gravité d'un corps est au repos ou bien s'il est animé d'un mouvement rectiligne uniforme alors il est soumis à un ensemble de forces qui se compensent.
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Que dit l'énoncé au sujet du mouvement de la nacelle dans la phase de montée ?
Quelles sont les forces qui s'exercent sur cette nacelle pendant la phase de montée ?
Conclusion ?
L'énoncé dit que la nacelle monte a une vitesse constante de 6,5m/s .
Il y a donc deux forces qui s'exercent sur la nacelle pendant la montée : la force exercée par l'aimant sur la nacelle et qui donc la tire vers le haut , et le poids de la nacelle qui lui la tire vers le bas ( gravité ) . Les forces se compensent, c'est bien ça ?
Je ne sais pas de quel aimant tu parles .
La nacelle est effectivement soumise à deux forces :
Son poids, dirigé vers le bas de module P = mg
La force exercée par le moteur de module F
Le mouvement est rectiligne et uniforme.
Dans ce cas, le principe d'inertie stipule que les forces qui s'exercent sur la nacelle se compensent.
Comme il n'y a que deux forces, celles ci sont nécessairement opposées ( même direction, sens contraire et même module )
Le module de F est donc égal à celui de P
F = P = m * g = 10,5 . 103 * 10 = 1,05.105 N
La puissance de cette force est égale à F*v = 1,05.105 * 6,5 = 6,82 . 105 W
Remarque : Tu avais obtenu le résultat numérique correct, à partir d'un raisonnement faux et en y ajoutant une erreur de calcul puisque tu écris (23-08-19 à 22:21) que :
j'ai tout à fait compris, je vous en remercie!!
Vous pouvez svp voir avec moi les deux dernière questions ?
Question 4: énergie mécanique initiale (en haut)+énergie mécanique finale(au sol)
énergie potentiel initiale + énergie cinétique initiale = énergie potentiel finale+énergie cinétique finale.
Mais est ce qu'au début il y'a une énergie cinétique ou non ?
Bien que l'énoncé ne le dise pas clairement je pense qu'on peut admettre que la descente de la nacelle est considérée à partir du repos.
Donc / Question 4: énergie mécanique initiale +énergie mécanique finale
énergie potentiel initiale + énergie cinétique initiale(=0 car elle est au repos) = énergie potentiel finale(=0 car il n'y a pas d'hauteur)+énergie cinétique finale.
énergie potentiel initiale = énergie cinétique finale
mxgxh = 1/2 x m x V2
10500 x 10 x 59 = 1/2 x 10500 x V2
6195000 / 5250 = V2
V = 34,35 m/s
V= 123km/h
Ai-je bien raisonner ?
Le raisonnement est bon.
Le résultat aussi.
Remarque 1 :
Pourquoi débuter par " énergie mécanique initiale + énergie mécanique finale " ce qui n'a guère de sens.
Remplacer par
" En absence de frottement, l'énergie mécanique est conservée donc
Energie mécanique initiale = Energie mécanique finale "
Remarque 2 :
Une fois qu'on a écrit que :
m*g*h = (1/2)*m*v²
il vaut mieux simplifier cette expression avant de se lancer dans l'application numérique :
g*h = (1/2)*v²
Soit v² = 2g*h
et v =Racine (2gh) = Racine ( 2 * 10 * 59 ) = Racine (1180) = 34,3 m/s
En plus de la simplicité, on remarque mieux que le résultat ne dépend pas de la masse de la nacelle.
Oui en effet votre développement était à la fois plus simple et plus claire , je procéderais de la sorte la prochaine fois .
Question 5 : sommes nous obliger d'utiliser l'acceleration dans ce cas-ci ?
La question 5 se traite comme la précédente en appliquant la conservation de l'énergie mécanique sur la partie du trajet ou les frottements n'existent pas.
On calcule ainsi la hauteur de la chute entre le moment ou la nacelle part et celui ou elle atteint la vitesse
de 30 m/s
La distance parcourue par la nacelle pendant la phase de freinage s'obtiendra ensuite par différence.
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