Energie cinétique et potencielle SANS pente

[invitee8702407]

Bonjour à tous,

Un exercice me demande de calculer la consommation énergétique d'une voiture en ligne droite et A PLAT (sans pente).
Je connais sa vitesse: 50km/h, sa masse: 1200kg et je sais qu'il y a un feu tous les 200m sur 4km.

Dans cet exercice, ce qui me pose problème c'est de savoir comment faire les calculs.
Sachant qu'il n'y a pas de changement d'altitude, il n'y aura pas d'énergie potencielle? Donc tous mes calculs devront être fait uniquement avec la formule de l'énergie cinétique?
Mais quand je réfléchis, je me dis que l'énergie dépensé au démarrage n'est pas la même que celle dépensée lorsqu'on roule!

L'énoncé donne donc deux cas possibles:
1- A l'aller, la voiture prend tous les verts
2- Au retour, elle prend tous les rouges.

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1- Pour cette question, je pense que si l'ont néglige la consomation du démarrage, il suffit d'appliquer: Ec= 1/2mv². (Si on considère qu'il n'y a pas d'énergie potencielle vu qu'il n'y a pas de pente) Vous êtes d'accord?

2- Pour la seconde je ne sais absolument pas comment faire parce que chaque fois j'aurais: conso démarrage, conso quand je roule, puis je vais m'arrêter, et recommencer ce cycle 20 fois (on a 20 feux).
J'ai eu l'idée de négliger à nouveau la consommation de démarrage et de faire Ec(question1)*20 (puisqu'on a 20 feux), mais ca me parait bizare.
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[Flyingsquirrel]

Salut,

Ce qui compte c'est la variation de l'énergie.

_ Au départ, ta voiture est à l'arrêt : v=0, l'énergie de la voiture est uniquement potentielle E_arrêt=E_p0.
_ Une fois qu'elle a atteint v=50km/h, son énergie cinétique est mv²/2. Comme il n'y a pas de variation d'altitude, l'énergie potentielle est la même qu'à l'arrêt et E_50km/h=E_p0+mv²/2.

Du coup l'énergie que la voiture doit fournir pour passer de l'état "arrêt" à l'état "roulage à 50km/h" est E_50km/h-E_arret=mv²/2

conso quand je roule

Ça n'est peut-être pas dit dans l'énoncé mais, dans ce genre d'exo, la voiture est considérée comme parfaite, il n'y a aucun frottement : si la voiture est lancée à 50km/h, (à plat...) elle continue à rouler à cette vitesse sans rien consommer (bon, en réalité, le moteur tourne, les frottements de l'air interviennent... mais ça complique trop l'exercice)

puis je vais m'arrêter

Idem, il faut supposer que le moteur n'intervient pas ici (toute l'énergie est dissipée par les freins) : la consommation de la voiture sur un trajet se ramène alors à sa consommation lors des démarrages...

[invitee8702407]

Merci beaucoup pour ta réponse! Mais il y a tout de même encore quelques trucs qui m'échappent...

Salut,

Ce qui compte c'est la variation de l'énergie.

_ Au départ, ta voiture est à l'arrêt : v=0, l'énergie de la voiture est uniquement potentielle E_arrêt=E_p0.

Ok, mais l'énergie potentielle n'existe t'elle pas seulement lorsqu'une pente existe. Je pensais que l'énergie potentielle était l'énergie capable d'être transformée en énergie cinétique. Or sans pente (altitude) Ep=mgh=0 non?

"On dit qu'en haut de la pente, le chariot avait une certaine énergie potentielle. Cette énergie potentielle ne dépend que de l'altitude"
Source:http://www.e-scio.net/thermo/ep.php3

Mais ceci est étrange car sans énergie potencielle, il ne pourrait y avoir aucun énergie cinétique mais il faut bien quelque chose pour faire bouger la voiture.

_ Une fois qu'elle a atteint v=50km/h, son énergie cinétique est mv²/2.

Lorsqu'on trouve l'énergie cinétique Ec, peut on dire que l'énergie potentielle de départ E_p0 est égale à Ec vu que tout E_p0 à été transformée en Ec?

[Flyingsquirrel]

Ok, mais l'énergie potentielle n'existe t'elle pas seulement lorsqu'une pente existe. Je pensais que l'énergie potentielle était l'énergie capable d'être transformée en énergie cinétique. Or sans pente (altitude) Ep=mgh=0 non?

Si on veut. Les énergies potentielles sont définies à une constante additive près : E_p(z)=mgz+E_p0. On peut choisir E_p0=0 si ça nous chante, ça ne change rien car on s'intéresse aux variations d'énergie.

Mais ceci est étrange car sans énergie potencielle, il ne pourrait y avoir aucun énergie cinétique mais il faut bien quelque chose pour faire bouger la voiture.

De l'énergie potentielle est stockée dans le carburant de la voiture sous forme de liaisons chimiques. On la récupère sous forme d'énergie cinétique grâce au moteur !

Lorsqu'on trouve l'énergie cinétique Ec, peut on dire que l'énergie potentielle de départ E_p0 est égale à Ec vu que tout E_p0 à été transformée en Ec?

Non, là seule chose que tu peux dire c'est que l'énergie fournie par le carburant correspond à l'énergie cinétique de la voiture. (l'énergie potentielle de pesanteur n'intervient pas du tout dans l'exercice)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee8702407]

Ok! Merci encore!