Vitesse et rotation d'une masse

[invite1bd3a900]

Salut à tous
je ne viens pas souvent ici, mais lorsque je viens c'est que j'ai besoin de vos lumières.

Données du problème :
une roue = 55,16 cm de diamètre
son poids = 10 kg

Quelqu'un de charitable pourrait-il me calculer le nombre de tours effectué par la roue à 90 km/h et est-ce que le poids est augmenté par la rotation...si oui de combien ?

Si il manque un élément pour répondre à mes questions, je suis bien sûr à votre disposition.

Merci d'avance pour vos réponses qui j'espère seront nombreuses.
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[peud'importance]

Euh...Salut learn, ton problème n'est pas vraiment compliqué mais il manque effectivement quelques données.
pour commencer,calculer le nombre de tours de la roue a 90 Km/H, ça ne veut pas dire grand chose. Peut etre veux tu savoir le nombre de tours qu'elle fait en une heure?Pour cela tu calcule la circonférence de ta roue (C= pi*diamètre) puis tu calcule combien de fois cette circonférence doit se répéter pour faire 90km.
Pour le poids, a toi de voir;Pense tu grossir quand tu cours?
Tiens nous au courant,
cordialement.

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Circonférence = Pi . diamètre = 55,16 x 3,14 = 173,2 cm , ou encore 1,73 mètre.

Convertir km/h en m/s : 90 / 3,6 = 25 m/s.


Nombre de tours par seconde effectués à 90 km/h

N = 25 / 1,73 = 14,45 tours

En réalité, ce calcul est approximatif, car il serait nécessaire de connaitre
avec précision le rayon sous charge de la roue à cette vitesse.


Par ailleurs la masse de la roue = 10 kg
Son poids = 10 x 9.81 = 98,1 Newton est inchangé.

Mais cette roue, comme tout solide en rotation, est soumise à des forces centrifuges
qui ont tendance à augmenter (de manière infime) le rayon du pneumatique.

[peud'importance]

En revanche ne fais pas attention a la fin de ma réponse, comme tu as du le constater ellle est completement débile.
En m'excusant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1bd3a900]

Bonjour,
merci pour vos réponses et t'inquiètes peud'importance, je ne me vexe pas pour si peu, mais j'ai aimé quand même ton attention de te rattraper au cas où.....sur le toile cela peut partir si vite en vrille

Bon j'ai ma réponse pour la vitesse de rotation à 90 km/h.
Pour la masse, je me suis mal exprimé. En fait je parlai d'inertie plus importante à 90 km/h qu'à l'arrêt.

Sur une roue il y a un pneu et je pars du principe qu'il représente à lui seul la moitié du poids de la roue.


Ce poids se situant entre 35,56 cm et 55,16 cm, donc placé plutôt vers l'extérieur de la roue, je me m'interroge de savoir si on peut calculer une inertie ou pas à 90 km/h.

J'oublie volontairement le frottement au sol du pneu, qui dans mon problème, ne m'intéresse pas.

J'espère avoir été plus clair ??

[invité576543]

J'espère avoir été plus clair ??

Pas vraiment. Qu'entends-tu par "inertie"?

Cordialement,

[invite1bd3a900]

Une masse placée à x cm de l'axe d'une roue ne prend-t-elle pas une masse supplémentaire due à la rotation qui implique par la même occasion une inertie ?

Si cette masse est multiplié par une formule mathématique que je ne connais pas bien sûr puisque nul dans ce domaine , qu'elle est-elle et quel est le résultat en chiffre en partant de mes données précédentes ?

[invité576543]

Une masse placée à x cm de l'axe d'une roue ne prend-t-elle pas une masse supplémentaire due à la rotation qui implique par la même occasion une inertie ?

On ne peut pas exprimer les choses comme ça, la masse est invariante.

Il y a quelque chose s'approchant de cela, mais faut développer un peu.

Si on appelle "inertie" très généralement la "résistance" qu'oppose un corps aux efforts qui s'exercent dessus, faut distinguer pour un solide comme une roue les efforts cherchant à modifier la vitesse de translation et les efforts cherchant à modifier la rotation.

En translation, le paramètre pertinent est la masse totale, et elle n'est pas modifiée par la rotation.

En rotation, c'est plus complexe, il y a des effets gyroscopiques qui peuvent se "sentir" comme un changement des réactions aux efforts. Ces effets augmentent avec la vitesse de rotation, et sont, à vitesse de rotation égale, plus grand quand les masses sont réparties plus loin de l'axe.

Maintenant, la théorie des effets gyroscopiques n'est pas particulièrement simple, et plutôt anti-intuitive, et sans maths je ne pense pas qu'on puisse aller loin.

Pour une roue de voiture on cherche à minimiser ces effets en équilibrant la roue, en rajoutant des petites masses pour, en utilisant les termes physiques, "aligner l'une des directions principales du tenseur d'inertie avec l'axe de rotation".

Cordialement,

[invite1bd3a900]

Bon tanpis pour la formule mathématique, je ferai sans.
Merci à tous ceux qui sont intervenus sur mon topic, vous m'avez super aidé, et en plus ultra rapidement malgré les vacances....

[Ouk A Passi]

Bonjour à tous,

Je suis comme bon nombre de participants de ce forum:
ma boule de cristal est actuellement en maintenance mais cependant,
j'ai l'impression que le question initiale n'a pas été réellement formulée.

Frustration donc!

Alors, toutes les élucubrations sont envisageables:
par exemple, la roue se désolidarise du véhicule...

Dans ce cas, il y aurait deux aspects à considérer:

a) énergie cinétique de translation
un "bidulle" de masse m se "ballade" avec une vitesse horizontale v de 25 m/s

son énergie cinétique s'exprime sous la forme Ec(en Joule) = 1/2 m v²

b) énergie cinétique de rotation
un disque de masse m est animé d'une vitesse de rotation de 14.4 t/s
Ecr = 1/2 .. ²
avec I = inertie de la roue (schématisée gossièrement par un disque de rayon R)
I = m . R² ou bien I = 1/2 .m . R² ou encore I = 1/4 .m . R² (choisir la bonne réponse)

et = pulsation = 2 . F
F étant la vitesse de rotation exprimée en tours/seconde.
(et en supposant que nous schématisions la roue en un disque homogène de masse uniformément répartie...)

Au moment de l'impact (car il y aura forcément un impact),
l'énergie de la roue est a + b.

Cette énergie est dissippée en combien de temps?
1/10ème de seconde? (la roue a parcouru 2,5 mètres pendant ce temps)
ou alors 1/100ème de seconde? (la roue a parcouru 0,25 mètres)

Comme vous le constatez, tous les délires sont permis.

Mais ainsi que vous l'avez déjà exprimé:

du moment que l'on se couche moins c** le soir !!

Au fait, quelle était la question initiale?????????????????????? ??

[invite15029802]

Bonjour à toutes et à tous , j'ai un problème un peu du même genre que learn, est-ce que quelqu'un peut m'aider pour cette question dont je cherche la réponse ? :

Combien de tours une roue de 73 cm de diamètre effectue-t-elle en parcourant 200 km ?

PS : je n'ai rien d'autre comme indications.

[Ouk A Passi]

Bonjour,

La solution est au début du # 3:
à chaque tour, ta roue a avancé d'une longueur égale à sa circonférence, soit
Circonférence = Pi . diamètre = 3.14 x 0,73 = 2,2922 mètres

Maintenant, il s'agit de savoir combien de fois 2,2922 sont contenus dans 200 km.

Comme pour le diamètre 73 cm que j'avais converti en mètres,
il est nécessaire de convertir 200 kilo-mètres en mètres.

Le préfixe "kilo" signifie 1 000
Donc 200 km = 200 x 1 000 = 200 000 mètres

Enfin
200 000 / 2,2922 = 87 252,4... tours, si je ne me suis pas trompé

[invite15029802]

Bonsoir et merci beaucoup Ouk A Passi, j'ai gardé la réponse sur un document word, au cas où, je retrouve une question du même genre.

[Osky]

Boujour, le problème dont je suis confronté me bloque. Y aurait il une formule qui permet de calculer la vitesse de rotation d'un objet en fonction de la masse des 2 objets* ?


*Si cette formule n'existe pas, merci m'en informer
Merci de votre compréhension

[invite07941352]

Bonjour,
Déjà , tel que posé le problème est incompréhensible !
Alors , la formule .....

[Dynamix]

Salut

la vitesse de rotation d'un objet en fonction de la masse des 2 objets* ?

Un objet ? 2 Objets ?

[Osky]

En fait je cherche une formule (ou un truc) qui permet de calculer la vitesse de rotation d'un objet en fonction de sa masse.

[Osky]

En fait c'est l'orbite de la Lune autour de la Terre.
Je veux savoir quel est la relation entre les 2 objets....

[Rachilou]

En fait c'est l'orbite de la Lune autour de la Terre.
Je veux savoir quel est la relation entre les 2 objets....

Bonjour,

La vitesse d'un objet en orbite ne dépend pas de sa masse.

[Rachilou]

Bonjour,

La vitesse d'un objet en orbite ne dépend pas de sa masse.

La relation qui relie le déplacement orbital d'un satellite est la même que celle de la chute d'un corps.
C'était la grande "trouvaille" de Newton.

Tous les objets tombent à la même vitesse ,

donc :

Tous les objets qui gravitent à la même hauteur ont la même vitesse.