elevation T° disque de frein

[invite92664de4]

bonjour dans un exercice on me demande de calculer l'elevation de temperature au niveau d'un disque pour une voiture roulant a 20m/s et pesant M=836kg le disque fait un rayon de 10cm et d'epaisseur 1cm la capacité calorifique du disque est de c=0.42J/g/°C
rho =8g/cm3 (masse volumique du disque)

U=0.5mv²

deltaU=Uf-Ui=-(1/8)Mvi²=W+Q=Q car lM est repartie uniformement

cette energie est recue au niveau du disque

donc Q=(1/8)Mv²=mcdeltT=rhoVcdeltaT

donc deltaT=Mv²/8mc

et donc j'ai mal a faire l'application numerique

je garde M en g ;v en m/s;m en g et c en J/g/°C

mais je trouve un resultats faux dans la correction on trouve environ 39°
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[inviteb836950d]

Bonsoir

les pneus et la route ne prennent rien ?

[sitalgo]

B'soir,

donc deltaT=Mv²/8mc

je garde M en g ;v en m/s;m en g et c en J/g/°C

Jusque là c'est bon. Moi, je travaillerais en SI. Fais gaffe aux conversions.
Donne tes calculs on verra bien.

[invite92664de4]

ah ouais j'ai compris en fait ma relation c'est

1/8Mv²=mcdelatT donc M :kg et v m/s pour l'energie cinetique
m:g et c J/g/°C pour Q

et la je trouve bien 39°

(1/8)836*20²=334400J=8*800pi*0.42 deltaT

et donc deltaT=334400/8444.6
=39°C

merci beaucoup pour vos reponses

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb836950d]

Bonjour

j'ai juste une petite question pour ma culture personnelle...

(ne rigolez pas...)

quel est le rôle du frein ? : arrêter la voiture ou simplement arrêter la rotation des roues ?

[sitalgo]

Tu mélanges les unités.
Là tu as du bol que ça revienne au même.

DeltaT = Mv²/8mc

M=836Kg
v=20m/s
rho=8000Kg/m3
rayon=0,1m
épaisseur=0,01m
m=rho v=rho pi r² e= 8000 pi 0,1² 0,01 -> Kg
c=420j/Kg/°C

[sitalgo]

quel est le rôle du frein ? : arrêter la voiture ou simplement arrêter la rotation des roues ?

Vu que le frein agit sur la roue, on peut dire que le frein arrête la roue et la roue arrête la voiture.
Une autre question de philo ?

[inviteb836950d]

Merci pour ta réponse sitalgo

c'est juste pour savoir quelle était la partie qui bouffait l'énergie cinétique de translation de la voiture.

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

On pourrait compliquer le problème, en introduisant la contribution du frein moteur!

[sitalgo]

Philou : Ca c'est la bonne question, il n'y a pas de tergiversation possible.

[inviteb836950d]

Bonjour,

On pourrait compliquer le problème, en introduisant la contribution du frein moteur!

Oui, tout à fait .....

[invite6dffde4c]

c'est juste pour savoir quelle était la partie qui bouffait l'énergie cinétique de translation de la voiture.

Bonjour.
Il faut faire la différence entre au moins deux modes de freinage: roues bloquées ou roues non bloquées.
Quand il y a blocage des roues, c'est la friction entre les pneus et la route qui assure le freinage. Les pneus chauffent et on peut même "allumer" les pneus ou faire "un plat", comme on le voit parfois en Formule 1.
Par contre dans le freinage normal, presque toute l'énergie est dissipée dans la friction entre les plaquettes et les disques. Ce sont les disques et les plaquettes qui chauffent. En Formule1, on voyait parfois les disques chauffés au rouge.
Quand on freine avec l'anti-patinage (ABS), le gros de la dissipation se fait encore sur les plaquettes, mais on dissipe un peu plus sur les pneus car le système ne relâche les freins que quand les pneus commencent à glisser.
Au revoir.

[inviteb836950d]

J'ai du mal à voir...

pour moi le fait de ne pas bloquer la roue faisait "travailler" celle-ci sur tout son pourtour, alors que le blocage faisait travailler la roue que sur un point d'où échauffement usure etc...
j'ai du mal à voir ce transfert de dissipation sur les disques...

[invite6dffde4c]

Re.

J'ai du mal à voir...

pour moi le fait de ne pas bloquer la roue faisait "travailler" celle-ci sur tout son pourtour, alors que le blocage faisait travailler la roue que sur un point d'où échauffement usure etc...
j'ai du mal à voir ce transfert de dissipation sur les disques...

Non. Si la roue n'est pas bloquée, le pourtour ne glisse pas et il n'y a pas de travail (T=F.L) fait pas les forces de la roue sur la chaussée.

Dans la réalité, comme les roues sont faites en caoutchouc, la bande de roulement est "étirée vers l'arrière" dans la zone de contact, puis, relâchée quand elle en sort. Ceci correspond à un travail fait sur la bande de roulement, mais qui reste très petit comparé au travail fait sur les plaquettes.

Vous verrez les choses plus clairement si vous réfléchissez au freinage d'un train, avec des roues en acier, presque indéformables (comparées aux pneus). Avec blocage et sans blocage.
A+

[inviteb836950d]

Vous verrez les choses plus clairement si vous réfléchissez au freinage d'un train, avec des roues en acier, presque indéformables (comparées aux pneus). Avec blocage et sans blocage.
A+

Oui, ce qui me bloque c'est quand j'imagine une voiture sur une patinoire...

[invite6dffde4c]

Oui, ce qui me bloque c'est quand j'imagine une voiture sur une patinoire...

Re.
Sur une patinoire, les roues se bloquent presque à tous les coups, car la friction au niveau des freins est beaucoup plus grande que celle au niveau de la glace. Tout le travail qui freine la voiture est fait pas les forces entre les roues et la glace.
Avec un système ABS ou avec un génie au volant (et aux freins!) on peut arriver à ne pas bloquer les roues, de sorte que le freinage se fasse au niveau de plaquettes et que les roues tournent et gardent un peu de control sur la direction.
A+

[inviteb836950d]

Ça y est merci j'ai bien compris le truc ...

(j'ai le cerveau lent, faut m'expliquer longtemps....)

[invite3e67d1f2]

ce qu'il faut comprendre c'est que le freinage transforme l'énergie cinétique du véhicule en chaleur.
Cette transformation s'effectue soit au contact roue sol quand on bloque les roues, soit au niveau des freins si les roues ne sont pas bloquées.
L'intérêt de ne pas bolquer les roues est avant tout de raccourcir la distance de freinage. En effet le coefficient de frottement entre deux solides est plus élevé a l'arrêt qu'en dynamique (glissement relatif) . Le coefficient de frottement de la roue sur la route est plus élevé quand la roue accroche sans glisser que quand elle glisse. On peut déssiper plus d'énergie sans bloquer les roues, on freine alors beaucoup plus court. Cerise sur le gateau, quand la roue adhere et tourne elle reste directrice alors que quand elle est bloquée la voiture file droit et la direction n'agit plus.

[inviteb836950d]

Tout cela je l'avais bien compris. Je pensais simplement que la roue en décélération (ou en accélération) dissipait beaucoup plus d'énergie.

[invite3e67d1f2]

Tout cela je l'avais bien compris. Je pensais simplement que la roue en décélération (ou en accélération) dissipait beaucoup plus d'énergie.

L'energie des roues en rotation est faible devant celle de la voiture a mon avis

[inviteb836950d]

Non, non, ce n'est pas ce que je voulais dire : je pensais que la roue en décélération participait à la dissipation le l'énergie de translation par frottement au même titre que le frottement des plaquettes.

j'étais dans l'erreur, mais ça va mieux maintenant...

[invitee0b658bd]

bonsoir,
je crois que l'on pourrait etre surpri en faisant le calcul de l'energie cinetique enmagasinée dans les roues
je ferai le calcul quand les gamins seront couchés
fred

[obi76]

par rapport à l'énergie cinétique de la voiture, je pense qu'il n'y a pas photo. Pour une moto à la rigueur

[invite6dffde4c]

bonsoir,
je crois que l'on pourrait etre surpri en faisant le calcul de l'energie cinetique enmagasinée dans les roues
je ferai le calcul quand les gamins seront couchés
fred

par rapport à l'énergie cinétique de la voiture, je pense qu'il n'y a pas photo. Pour une moto à la rigueur

Re.
Oui, je suis d'accord avec Obi. L'énergie des roues est, en gros, le double que si elles ne tournaient pas.
A+