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Vitesse, travail mécanique et puissance

Posté par
bbara25
15-01-12 à 11:16

Re
Un train met 1h 30mn 50s pour relier deux villes distantes de 109km. L'intensité de la force de traction de la locomotive sur les wagons est F= 4,41.104 N. Calculer
1) La vitesse moyenne de ce train en m/s et en km/h.
2) Le travail mécanique effectué par cette force.
3) La puissance mécanique développée, en ch.

Réponses
1)
a- en m/s
1h 30mn 50s = 5450s
109 km = 109 000 m
V = 109 000/5450
V = 20 m/s

b- en km/h
109/5450 = 0,02 km/h

2) W(F) = 4,41.104 x 109 = 480,69.104 joules (est ce que je dois laisser le résultat comme ça?) si j'ai bon?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 11:28

Re - bonjour

Oui pour la vitesse en mètres par seconde

pour la vitesse en kilomètres par heure.
0,02 km = 20 mètres
donc
0,02 km/h = 20 mètres par heure ! !
Or tu venais de trouver 20 mètres par seconde

Combien y a-t-il de secondes dans une heure ? 20 mètres par seconde et donc en une heure...
____________

Pour calculer le travail (en joules) d'une force (en newtons) il faut faire le produit de l'intensité de la force (en newtons) par le déplacement (en mètres)

Attention aux unités : c'est la base de la physique qui quantifie les grandeurs.

Posté par
bbara25
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 11:48

D'accord
donc W(F) = 4,41.104 x 109 000 =4,41.104 x 109.103 = 480,69.107
est ce que je dois laisser comme ça les puissances de 10?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 11:51

Quelle est la vitesse en kilomètres par heure ?

Posté par
bbara25
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 11:53

si je comprends bien j'ai 20 m par seconde
or 1h = 3600s

Donc En une heure j'ai 20m x 3600 = 720 000 m/h ou 720 km/h
V = 720km/h

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 12:01

Oh là là...
. les multiplications (qu'il faut faire de tête avant de toucher à la calculatrice)
. les ordres de grandeur !

20 3 600 = 72 000
donc
72 000 mètres par heure
ou
72 000 m/h
ou
72 kilomètres par heure
ou
72 km/h
ou
72 km.h-1
____________

Les records (expérimentaux) de vitesse de train sont vers 500 à 600 km.h-1
Ni les Français, ni les Chinois, ni les Japonais ne savent encore faire rouler un train à 720 km.h-1
____________

Le travail de la force motrice 4,8.109 joules

N'oublie jamais l'unité en physique ! (sauf dans les quelques cas où il n'y a pas d'unité...)

Posté par
bbara25
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 12:12

Merci je ferais tout pour ne plus jamais oublier les unités et je ferais encore beaucoup plus attention à mes calculs...
D'autant plus que j'ai devoir surveillé vendredi

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 12:14

Bien

Il reste une question.
Quelle est la puissance développée ?
. en watts (question supplémentaire, mais intermédiaire utile) ?
. en chevaux-vapeur (symbole : ch) ?

Posté par
bbara25
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 12:31

P(F)= F.v = 4.41.104 x 20 = 8,8.105Watts

Puissance développée en ch.
1ch= 736 Watts
P(F)= 736 x 8.8.1056,4768.108ch

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 13:04

Je t'ai déjà dit que l'on n'écrit pas Watts...

Ou bien on utilise l'unité en toutes lettres, elle prend une minuscule et éventuellement un s : watts
Ou bien on utilise le symbole : il prend une majuscule (en l'honneur de James Watt, ingénieur écossais) et alors jamais d's : W

oui, la puissance est bien 8,8.105 watts ou 8,8.105 W
__________

1 ch = 736 watts

il ne faut pas multiplier ! !

Recommence...

Posté par
bbara25
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 13:12

Je comprends maintenant pour le watts ou W
merci pour la remarque

j'ai alors
P(F) = 1ch x 8,8.105/7,36.1021,2.103ch

Posté par
bbara25
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 13:47

je reviens tout à l'heure pour terminer

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse, travail mécanique et puissance 15-01-12 à 17:58

Ta réponse de 13 h 12 : oui

Puisque la puissance vaut 8,8.105 W
et que
1 ch 736 W
alors
la puissance s'exprime en chevaux-vapeur :
8,8.105 / 736 1,2.103 ch



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