Révisions

[invitec7b60108]

bonjour
Cela fait deux que j'essaye de resoudre cet exercice mais je n'y arrive pas

Une automobile de masse 900kg se déplace sur une route horizontal. On évalue le forces de frottement à une force constante, indépendante de la vitesse, de norme 270N; on néglige la résistance de l'air.
1) La voiture, partant du repos, atteint une vitesse de 90 km/h en 50s. Déterminer la force de tarction du moteur, supposée constante, ainsi que le chemin parcouru.
2) Quelle force le moteur doit-il développer pour maintenire cette vitesse constante?
3) A une certaine date, au cours du mouvement uniforme précédent, le conducteur arrête le moteur, sans freiner.
a) Au bout de combien de temps la voiture s'arrêtera-t-ele?
b) Calculer le chemin parcouru.
4) La vitesse initiale étant de 90 km/h, le conducteur arrête le moteur et commence simultanément à freiner, la voiture s'arrête après avoir parcouru 125 m. Calculer la norme de la force de freinage qui est supposée constante.
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[invitec7b60108]

J'ai pensé au theorème de lenergie cinetique pour la question 3 mais je n'arrive pas à trouver a pour le reste je nage
Est ce que vous pouvez m'expliquer cet exo

>Merci

[invite88ef51f0]

Salut,
Tu bloques dès la première question ? Tu n'as pas la moindre piste ? Dans ce cas, relis ton cours et fais éventuellement des exercices plus simples d'abord.

[calculair]

Bonjour aquar

Dans ton cours il doit y avoir des truc qui explique la relation qui existe entre la force et l'acceleration.

L'enoncé de simplifie la vie en t'annoncant qu'il faut tenir compte d'une force supplementaire constante qui freine le mouvement.

Comme tu as un sens physique precis, il faut faire l'hypothèse que l'acceleration du vehicule est constante de 0 km/h à 90 km/h et cette vitesse est atteinte parait il en 50 secondes

Je pense que tu as là des infos assez precise pour calculer la force motrice.

J'espère qu'il s'agit de révisions comme cela mes indications devraient te donner la vision de la reponse.....

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

bonjour

Pour la 3° question, avec ta connaissance de l'energie cinetique, du travail des force de frottemment, et du principe de la conservation de l'energie, tu devrais trouver la solution.

Il faudra appliquer aussi la relation qui lie force et decceleration et masse

[invitec7b60108]

Ce que j'ai fait


1)
Calcul de l'accélération:
v = 90 km/h = 25 m/s
v = at
25 = a*50
a = 0,5 m/s²

Force pour accélérer: F = ma = 900 * 0,5 = 450 N

Force de traction du moteur = 450 + 270 = 720 N

distance parcourue:
d(t) = at²/2 = 0,5 * t²/2 = 0,25.t²
En 50 seconde: d(50) = 0,25 * 50² = 625 m
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2)
Pour maintenir la vitesse constante sur route horizontale, la force motrice Fm doit juste équilobrer la force de frottement -->

Fm = 270 N
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3)

Calcul de la décélaration due à la force de frottement une fois le moteur coupé:
Ff = -m*a
270 = -900*a
a = - 0,3 m/s²

v(t) = vo + at
v(t) = 25 - 0,3t
Le véhicule s'arrête pour v(t) = 0
--> 0 = 25 - 0,3t
t = 25/0,3 = 83,3 s

D(t) = vo.t + at²/2
D(t) = 25t - 0,15.t²
D(83,3) = 25 * 83,3 - 0,15 * 83,3² = 1042 m


Energie cinétique de la voiture avant de couper le moteur: Ec = (1/2)mv² = (1/2)*900*25² = 281250 J

Cette énergie doit être dissipée par la force de frottement + force due aux freins (qui est aussi du frottement d'ailleur).

F * D = -281250
F * 125 = -281250
F = -2250 N
La norme de la force de freinage est donc : 2250 - 270 = 1980 N

[invitec7b60108]

Pour la 3) je suis vraiment pas sur car on peut faire aussi que Ff=m*A
270=900*a
a=0.3
Comme c'est une deceleration alors a=-0.3m/s²

[calculair]

Bonjour

Bravo, la methode parait juste

juste une question de notation

F = m dV/dt = m d²X/dt²

donc d²X/dt² = dV/dt = F/m

dV = F/m dt ==> V(t) = F/m t = at = dX/dt

et dx = at dt en supposant a constant alors X = 1/2 a t²/2

[calculair]

Pour la 3) je suis vraiment pas sur car on peut faire aussi que Ff=m*A
270=900*a
a=0.3
Comme c'est une deceleration alors a=-0.3m/s²

Tu as raison, en fait tu dois faire attention à l'orientation des axes de coordonnées, les signes s'en déduisent

+ ou - est en fait une question de convention, c'est plus sympa d'orienter les axes pour que si ça accelère tu trouves a>0 et quand on ralenti a<0

Regarde bien le signe des derivées en fonction de l'orientation de l'axe des X ici

[invitec7b60108]

je ne comprends ce que vous venez d'ecrire

[calculair]

bonjour

Orientons l'axe des X dans le même sens que la force F

alors F = m dV/dT, l'acceleration est positive

Si l'axe des X est orienté arbitrairement en sens inverse de la force, l'acceleration sera negative....

Physiquement cela ne change rien.....

[invitec7b60108]

derniere question

ensemble des forces qui s'exercent sur la voiture (question 1)
est egale à Fm + Ff (vecteurs ) où Fm= force motrice et Ff= force de frottement alors l'ensemble des forces = 450 - 270 = 180 N car les force s de frottemet ne sont pas du meme sens que la force motrice (ou force d'acceleration )
Est ce que ce raisonnement est juste ?

[calculair]

bonjour
En effet la force motrice est contre balancée en partie par la force de frottement qui s'oppose à elle

la somme des 2 forces, ou leur resultante est la difference entre les 2 ( ici portées par la même droite )

Dans le cas du freinage la force de frottement qui s'oppose au mouvement s'ajoute à la force de freinage

[invitec7b60108]

derniere des derniere question ( j'y peux rien ca arrive comme ca )

Sur une copie est ce correct de dire que dans le cas ou seul les forces de frottement existent que -Ff=m*a car les forces de frottements sont de sens oppooses au sens du mouvement

[calculair]

derniere des derniere question ( j'y peux rien ca arrive comme ca )

Sur une copie est ce correct de dire que dans le cas ou seul les forces de frottement existent que -Ff=m*a car les forces de frottements sont de sens oppooses au sens du mouvement

Oui c'est exact, car la relation que tu as ecrit est une relation vectorielle. le vecteur force est de sens opposé au vecteur acceleration. La traduction de cette opposition est le signe -

[invitec7b60108]

Et bien je vous remercie pour votre aide j'ai tout compris et maintenant je suis arme

[calculair]

Re bonjour

Plus exactement:
Le sens du mouvement est le sens du vecteur Vitesse

La force de frottement est orientée en sens inverse

Le signe " - " traduit cette opposition

[invitec7b60108]

En relisant toute la discussion il y a un truc que je ne comprends pas

on trouve dans la question 1 a=0.5m/s au carre grace a v=at
mais en utilisant l'ensemble des forces qui s'exercent sur la voiture on trouve a = 0.2m/s au carre grace a F=a*m

Je suis perdu

[calculair]

bonjour

En reprenant la quest ion 1

masse = 900 kg
Frottement = 270 N

Vitesse atteinte 90 km/h en 50 s

Vitesse en m/s = 90000/3600= 900/36= 52,7 m/s

En supposant l'acceleration constante

V = at donc a = 52,7/50 =1,054 m/S²

la relation F = ma donne 900 * 1,054 = 948 N

La resultante des forces participant à la traction est Ft de 948 N

Ft = Fm - 270, donc Fm= 948 + 270 = 1218 N

Le chemin parcourru es X = 1/2 a t² = 1/2 *1,054 * 50²= 0,527* 2500
X = 1317 m


Sauf erreur de calcul....

[invitec7b60108]

Il y a quelqu'un

[calculair]

Re bonfour

Il y a une grosse erreur sur la vitesse en m/S il faut trouver 90 km/h = 25 m/s !!!!! excuse

[calculair]

donc il faut reprendre le calcul

V = at ==> a = 25 / 50 = 0,5 m/s

La distance = X = 1/2 a t² = 1/2 *0,5 * 2500 =625 m


Resultante des force Ft = 900 *0,5 = 450 N

Donc Fm = 450 +270 = 720 N

[invitec7b60108]

ok donc la force de traction du moteur et de 720N donc l'ensemble des forces s'exercant sur le mobile est Fm+Ff (en vecteurs)
720-270=450N
A partir de la F=m*a
450=900*a
a=0.5m/seconde au carre
ce qui concorde avec la relation v=at

[invitec7b60108]

Quelqu'un pour verifier si ma theorie est correcte

[calculair]

bonjour

Je ne comprend pas la question ???

[invitec7b60108]

c'est si l'ensemble des forces appliques a la voiture est bien egale a 450N parce que dans mes post precedents j'avais marque 180N mais alors ca ne voulait plus concorder avec le a calcule avec v=at
a=25/50=0.5m/s au carre et le a calcule avec F=ma a=f/m=0.2m/s*s

[calculair]

bonjour,

Je ne vois pas comment tu arrives à 180 N.. C'set probablement une erreur si ce n'est pas coherent.

J'espère que le calcul est clair, si cela ne l'est pas, expliques toi precisement...

[invitec7b60108]

L'ensemble des forces qui s'exercent est bien de 450 N cad la force de traction du moteur moins les forces de frottements ?
Dans un post precedent j'avais calcule 180 N et vous m'avez dit ok mais il y avait 1 probleme avec le a

[invitec7b60108]

Le post probleme est le post de 14h 02

[calculair]

derniere question

ensemble des forces qui s'exercent sur la voiture (question 1)
est egale à Fm + Ff (vecteurs ) où Fm= force motrice et Ff= force de frottement alors l'ensemble des forces = 450 - 270 = 180 N car les force s de frottemet ne sont pas du meme sens que la force motrice (ou force d'acceleration )
Est ce que ce raisonnement est juste ?

La force excercée par le moteur seul est :720 N
La force exercée par les frottements est = -270 N

La resultante de ces forces est + 450 N

Il n'y a pas lieu de retrancher encore les 270 N encore une fois ..!!

C'est cette rezultante de 450N qui permet au vehicule d'accelerer