newton-mètre ??

[quetzal]

salut,

a lire ce post, et après avoir éssayer de faire les calculs, je suis surtout tombé sur mon incapacité totale a comprendre a quoi le newton.mètre pouvait bien faire référence ??

http://forums.futura-sciences.com/thread210995-6.html

cela fait plusieurs fois en fait que je tombe dessus et a chaque fois, c'est toujours cette même radicale impossibilité de comprendre pourquoi, du newton (m/s)/s au joule il a fallut passer par cette histoire rocambolesque du "bras de levier" afin de déterminer la quantité d'energie émise.

j'explique ou j'en suis

j'ai 1kg je l'accélère de 1m/s en 1 seconde
il a donc une vitesse de 1m/s
newton pose que dans le vide tout objet ayant une vitesse dans le vide la conserve dans le temps et l'espace.
de fait la vitesse est comme de l'energie elle se conserve.
voir plus la vitesse est de l'energie cinétique

or si je pose 1m/s = 1Ev (ou Ec un paquet d'energie cinétique)
l'accélération de newton est une puissance
1(m/s)/s = 1(Ev)/s

soit, mon accélération a un puissance de 1Ev pour atteindre une vitesse de 1m/s a 1kg dans le vide.

l'energie comme la vitesse de conserve

donc si je freine 1kg pendant 1 seconde, j'ai une relation symétrique a l'accélération mais inverse. mon Kg en passant de 1m/s a 0m/s me redonne les 1Ev

bon a vu de nez ça marche

mais pour estimer ce Ev en newton c'est simple 1Ev=1N

et c'est là ou j'ai du mal, parceque la conversion de cette energie, de cette "quantité de mouvement" (désolé pour l'emploie de ce terme peut-être pas au bon endroit), doit passer par une multiplication au "mêtre de bras de levier" ????

si j'ai pas de "bras le levier" avec moi, et dans mon expérience comment je fais?? (blague)

sinon, le fait même que la distance parcourue par 1kg soumis a 1 newton force, ou 1Ev energie soit a priori "infini" dans l'espace, le temps et le vide ne disqualifie-t-elle pas ce newton-mètre. un simple coeficiant de transformation ne serait-il pas plus pertinant??

ou alors dois-je considerer qu'il me faille toujours poser le carré du mètre du newton (m/s)/s ??

soit, si j'ai une accélération 10m/s/s soit 10N ayant un coef de 10m, dois-je le passer les 10m au carré 10^2 = 100 N.m (pour 1kg) = 100 joules?

le problème que j'ai, est qu'une accélération de 10m par seconde, en une seconde me donneras au final une masse ayant parcouru 10m en 1seconde et qui par la suite vas conserver tant cette vitesse que son energie.

reste que la détermination réelle du niveau d'energie m'échappe. mon equivalent le Ev n'etant pas a la hauteur espérée.

il est ou le truc ??

[gillesh38]

or si je pose 1m/s = 1Ev (ou Ec un paquet d'energie cinétique)

tu ne peux pas poser ça, l'énergie cinétique varie comme le carré de la vitesse, donc ce n'est pas homogène, et même pas proportionnel. La coincidence entre les valeurs numériques "1" n'est vraie que dans ton exemple, mais refais le calcul dans un autre système d'unité par exemple cm, g, s ou pieds, livres, s, il n'y a plus d'égalité numérique entre les valeurs !


c'est le théorème de l'énergie cinétique qui te montre que la variation d'énergie cinétique est égal au travail , qui lui meme est l'intégrale de la force sur la distance parcourue, il est donc absolument normal de poser 1 J = 1 N.m

Cdt

Gilles

[quetzal]

c'est ce que pose newton dans sa première loi

Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état.

dans le vide, 1 masse de 1kg accéléré a 1m/s conserve; tant sa vitesse que l'energie qui lui a été donné. seul l'accélération compte dans le mouvement, la vitesse n'est qu'un "palier" neutre, ou la vitesse ni l'energie ne change, dans le vide bien sur.

donc, il n'y a que les phase d'accélération et de décéllération qui compte dans le calcul de l'energie ou de la vitesse. et pas la distance totale parcourue par cette masse de son point A à son point B. toute la période ou la vitesse etait constante ne compte pas. puisqu'elle ne varie pas.

donc si la mesure la vitesse d'1kg est de 20m/s , je peux aussi estimer qu'il a reçut une accélération de 1N pendant 20seconde. ou 20N pendant 1 seconde

mais les distance parcourue ne sont pas les même, si j'accélère de 0 à 20m/s en 1s, ou si j'accélère de 0 à 20m/s en 20s

mais le nombre de newton reste le même. la distance parcourue même a l'accélération de compte pas. toujours 20N

avec 20N en 1 seconde j'obtiens une vitesse de 20m/s mais que 20m
avec 1N en 20 seconde j'obtiens une vitesse de 20m/s et une distance de 835m

avec lequel de ses deux chiffres je dois faire le calcul? 20, ou 835.

pourtant l'accélération a été identique en force, pas en puissance.

si je fait 1N.m j'ai d'un coté 20N x 20m et de l'autre 20N x 835m
dsl je sèche. c'est pas pareil 400J et de l'autre 16 700J

mon calcul est completement bidon, mais je vois pas ou c'est pas bon.

[mécano41]

Bonjour,

Fais un tableau avec :





















Tu verras que tout correspond. Le travail de la force est le même, l'énergie est la même.

Dans le deuxième cas, avec un "moteur" 20 fois moins puissant tu as donc fait le même travail, en 20 fois plus de temps, en consommant le même "carburant"

Cordialement

[deep_turtle]

je peux aussi estimer qu'il a reçut une accélération de 1N pendant 20seconde

Non, c'est aussi idiot que je dire qu'il a reçu un accélération de 1 degré celsius pendant 20 secondes, le newton est une unité de force, pas d'accélération. Le fait de prendre une masse de 1 kg ne fait qu'embrouiller les choses car la masse devient cachée dans les formules.

[quetzal]

d'accord deep je mis suis mal pris, il reçoit donc une force de 1N chaque seconde ce qui correspond a un accroissement de sa vitesse de 1m/s par seconde. il a donc subit une force de 1N chaque seconde(la seconde est deja incluse dans le N) je ne la répète que pour mieux la signifier en language usuel. 1N c'est deja une force mesurer par l'accroissement d'une vitesse(m/s) chaque seconde, ou par seconde. enfin c'est que semble dire le wiki.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Newton_(unité)

--> mecano41, je veux bien tout les calculs du monde, mais ce que j'aimerais c'est connaitre la logique qui participe de tout cela?? ou du moins avoir le raisonement avec 1 masse dans le vide, comme le pose Newton dans sa première loi. une masse de 1kg, enfin si possible et avec 1N comme force de propulsion. qu'elle est l'energie lié a cette accélération?

donc lié au mouvement inertiel de cette masse. qui n'évolue pas tant que l'on ne lui applique pas une force.

[deep_turtle]

Reprenons calmement,

avec 20N en 1 seconde j'obtiens une vitesse de 20m/s mais que 20m
avec 1N en 20 seconde j'obtiens une vitesse de 20m/s et une distance de 835m

Si tu veux...

pourtant l'accélération a été identique en force, pas en puissance.

Cette phrase n'a pas de sens. L'accélération est différente dans les deux cas, puisque la force appliquée est différente.

si je fait 1N.m j'ai d'un coté 20N x 20m et de l'autre 20N x 835m

Je ne comprends pas "je fais 1N.m". Ce n'est pas parce que tu fais deux calculs donnant la même unité qu'il doivent donner la valeur numérique. Que veux-tu calculer exactement comme quantité ?

mecano41, je veux bien tout les calculs du monde, mais ce que j'aimerais c'est connaitre la logique qui participe de tout cela??

Applique-toi ce principe avant de faire des multiplications mystérieuses de nombres !

[gillesh38]

Reprenons calmement,
"avec 20N en 1 seconde j'obtiens une vitesse de 20m/s mais que 20m
avec 1N en 20 seconde j'obtiens une vitesse de 20m/s et une distance de 835m"

Si tu veux...

nan, pas si il veut, Deep, son calcul est faux , comme le montre mécano .

la vraie valeur de la distance parcourue ( = v²/2a) est 10 mètres avec 20 N et 200 m avec 1 N, le produit F.l est bien constant et vaut 200 J .... juste la valeur de l'énergie cinétique !

Quetzal, l'identité F.dl = m dv/dt dl = mv dv = d(mv²/2) découle de mathématiques élémentaires et ne souffre d'aucune discussion possible, ni ne pose aucun probleme....

[deep_turtle]

Oups, bien vu, j'avais même pas pensé à vérifier l'étape 1...

[quetzal]

nan, pas si il veut, Deep, son calcul est faux , comme le montre mécano .

la vraie valeur de la distance parcourue ( = v²/2a) est 10 mètres avec 20 N et 200 m avec 1 N, le produit F.l est bien constant et vaut 200 J .... juste la valeur de l'énergie cinétique !

Quetzal, l'identité F.dl = m dv/dt dl = mv dv = d(mv²/2) découle de mathématiques élémentaires et ne souffre d'aucune discussion possible, ni ne pose aucun probleme....

bon je suis trop mauvais en calcul, si j'éssaye de faire le même truc avec 1kg a 1m/s en disant qu'il a reçut une force de 1N je trouve 0.5m

et ça fait que 0,5 joules. 1N x 0.5m

alors que le wiki il dit qu' 1 joules, fait 1N x 1m ; N.m <- newton-mètre

le /2 de d(mv²/2) fait pas gilles38

c'est pour ça que aussi que je trouvais 20m pour le premier cas..

si 1N.m = 1J => 1N = 1J/1m !!

=> 1kg @ 1m/s = 1N (a reçu 1N)

donc
pour 1kg @ 1m/s = 1N x 1s = 1m = (1J = 1N.m)
pour 1kg @ 20m/s = 20N x 1s = 20m = 400J
pour 1kg @ 20m/s = 1N x 20s = 200m = 200J et là marche pas??

soit ça casse l'egalité entre le joule et le newton-mètre
soit ça casse ton calcul avec mv²/2

enfait j'hésite

dernière soluce, je suis pas bon en calcul, et tu vas trouver la solution a cette délicieuse et savoureuse enigme??

[gillesh38]

dernière soluce, je suis pas bon en calcul, et tu vas trouver la solution a cette délicieuse et savoureuse enigme??

quand je vois une copie d'étudiant aussi mal rédigé, je n'essaye meme pas de lire, et si le résultat est faux, je suis sur qu'il a fait une erreur...

quand un corps a une accélération de 1m/s2 et passe de 0 à 1m/s en une seconde, sa vitesse moyenne a été de 0,5 m/s pendant la durée de cette seconde , ok ? en effet , elle a cru linéairement de 0 à 1 , et a été 50% du temps inférieure à 0,5, et 50% du temps supérieure à 0,5 m/s, capisci ?

donc la distance qu'il a parcourue est de 0,5 mètres. Le travail est de 0,5 J. et son énergie cinétique , o miracle, est de 0,5 joule aussi !!!!

un truc me chiffonne : si tu es imperméable au moindre calcul différentiel et intégral, pourquoi perds tu ton temps à ça ? tu peux pas faire confiance à des siècles de mécaniciens qui ont construit tous les ponts que tu vois autour de toi et qui ont envoyé des fusées sur la Lune, et te consacrer à des trucs que tu aimes vraiment et que tu comprends un minimum ? sans méchanceté aucune de ma part, je me demande ce que tu cherches à faire dans le fond... ac te viendrait pas à l'idée de corriger une partition de Mozart si tu ne connais rien à la musique, ou juste que tu viens d'apprendre ce que c'est qu'une gamme, n'est ce pas?

[quetzal]

bon ben c'est bien ce que j'avais calculé en premier et puis j'y avais pas cru avec la valeur du joule qui ne peut-etre egal qu'a 1m pour 1N alors qu'il aurait fallu que je traduise le N.m par "1N par m" (1N/m) au lieu de 1N pour 1m.

donc si j'ai

1Kg @ 1m/s = 1N x 0,5m = 0.5J
1Kg @ 10m/s = 10N x 5m = 50J


J = mv x 1/2v = 1/2mv²

J = 1/2m x v²

2J = mv²

rhaaa!! grand merci gilles38,

j'ai enfin pouvoir faire toute les conversions dont je rève depuis si longtemps