Problème physique : Energie mécanique

[invitecb21f0cc]

Bonjour !
Voila, j'ai un devoir sur l'énergie mécanique pour demain et je comprends vraiment pas comment le faire. L'exercice est le suivant :
"une locomotive de 50t démarre, sur une voie horizontale rectiligne avec mouvement uniformément accéléré et parcourt 40 m en 10 s.

a) Que vaut l'intensité de la force motricedéveloppée par la locomotivé, sachant que la résultante des forces de frottements est évaluée à 2000N ?
b)Que vaut le travail de cette force motrice au cours du démarrage ?
c)Que vaut alors la puissance moyenne développée par la machine durant ces 10 s ?

réponses : A = 42000 N ; B = 168 . 10^4 J ; C = 168 kW"

Je sais pas du tout comment faire ça., donc si vous pouviez m'expliquer...

Merci d'avance en tout cas
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[invitec9750284]

Bonjour !

Ton prof ne vous a rien expliqué ? Pas d'exemple non plus ?

Et toi tu n'as pas démarré ?

CF => http://fr.wikibooks.org/wiki/%C3%89n...que_et_travail

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Calculez l'accélération que doit avoir l'objet pour qu'il parcoure les 40 m et 10 s en partant à l'arrêt.
Cette accélération est due aux forces qui agissent sur l'objet (moteur - friction) et sont reliées par F=ma.
Au revoir.

[invitecb21f0cc]

The artist,
non, pas encore, nous sommes sens utiliser le cours sans l'avoir étudié en classe. L'article de wikipédia me semble bien compliqué...

LPFR,
merci, je vais essayer, je te dis tout de suite si ça marche ou pas

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteef483d16]

Bonjour,

Une remarque préliminaire: est-ce bien un problème d'énergie mécanique? J'en doute car l'énergie mécanique est une grandeur qui se conserve à condition qu'il n'y ait pas de forces du type forces de frottement. Or dans ce sujet il y a des forces de frottement.

Cela dit, si vous avez vu en cours la loi de Newton (F=ma), ça suffit pour répondre aux questions.

Pargnus

[calculair]

Bonjour !
Voila, j'ai un devoir sur l'énergie mécanique pour demain et je comprends vraiment pas comment le faire. L'exercice est le suivant :
"une locomotive de 50t démarre, sur une voie horizontale rectiligne avec mouvement uniformément accéléré et parcourt 40 m en 10 s.

a) Que vaut l'intensité de la force motricedéveloppée par la locomotivé, sachant que la résultante des forces de frottements est évaluée à 2000N ?
b)Que vaut le travail de cette force motrice au cours du démarrage ?
c)Que vaut alors la puissance moyenne développée par la machine durant ces 10 s ?

réponses : A = 42000 N ; B = 168 . 10^4 J ; C = 168 kW"

Je sais pas du tout comment faire ça., donc si vous pouviez m'expliquer...

Merci d'avance en tout cas

Bonjour,

La force qui pousse la locomotive est F, mais la force developpée par le moteur doit fournir en plus de cette force de traction, la force de frottement qui s'oppose au mouvement

La force motrice est F + 2000 N

La relation fondamentale de la dynamique lie la masse mise en mouvement les 50 t à la force de propulsion F et à l'acceleration

F = m a

Comme tu sais que la locomotive parcours les 40 premiers mètres en 10s tu peux calculer a ( acceleration) et donc connaitre F

Pour connaitre le travail de la force motrice, il faut ajouter à l'energie cinetique de la locomotive, le travail perdu par les forces de frottement des 2000N sur les 40m

Quand tu connais le travail de la force motrice developpée en 10 s, la puissance etant le travail par seconde, il suffit de diviser le travail de cette force motrice par le temps poir le fournir. tu trouves alos la puissance de la machine en Watt.

J'espère que mes explications sont claires

[invitecb21f0cc]

Donc à partir de la formule delta x = 0 + 1/2 . at^2, j'obtiens que
a = 8 m/s^2, puis, je cherche la force résultante, F = ma, donc :
F = 50 000 . 8 = 400 000 N

Force motrice = 400 000 + 2000 = 402 000 N non ? parce que dans ses réponses elle donne 42 000 N, donc je suis un peu confus...

[invite6dffde4c]

Donc à partir de la formule delta x = 0 + 1/2 . at^2, j'obtiens que
a = 8 m/s^2, puis, je cherche la force résultante, F = ma, donc :
F = 50 000 . 8 = 400 000 N

Force motrice = 400 000 + 2000 = 402 000 N non ? parce que dans ses réponses elle donne 42 000 N, donc je suis un peu confus...

Re.
Il faudrait changer de calculette (ou d'opérateur).
Recalculez l'accélération.
Puis le reste. La force est très grande, mais dix fois moins.
A+

[calculair]

Donc à partir de la formule delta x = 0 + 1/2 . at^2, j'obtiens que
a = 8 m/s^2, puis, je cherche la force résultante, F = ma, donc :
F = 50 000 . 8 = 400 000 N

Force motrice = 400 000 + 2000 = 402 000 N non ? parce que dans ses réponses elle donne 42 000 N, donc je suis un peu confus...

Tu as un problème dans les unités sans doute

Les unités sont la seconde, le kilogramme, la seconde, le mètre, le newton, le joule, le watt

[calculair]

Je trouve que ta locomotive si elle est electrique est equipée d'un moteur developpant 240 kW ( ou 287 chevaux vapeur )

[invitecb21f0cc]

ah oui, j'ai vu ou je m'étais trompé (je me disais aussi que c'était bizarre que la prof se soit trrompée), j'avais oblié de mettre t^2, ce qui change tout !! a = 0.8
raisonnement analogue : Fm = 42000 N !
je suppose que la suite de l'exo coule de sources, merci beaucoup tout le monde ^^

[calculair]

ah oui, j'ai vu ou je m'étais trompé (je me disais aussi que c'était bizarre que la prof se soit trrompée), j'avais oblié de mettre t^2, ce qui change tout !! a = 0.8
raisonnement analogue : Fm = 42000 N !
je suppose que la suite de l'exo coule de sources, merci beaucoup tout le monde ^^

Oui tu as raison, dans l'application numerique j'ai pris une force de frottement de 20 000 N au loeu de 2000 N

On trouve bien 168 kW soit 200 Chevaaux

[invitecb21f0cc]

Bonjour,

Une remarque préliminaire: est-ce bien un problème d'énergie mécanique? J'en doute car l'énergie mécanique est une grandeur qui se conserve à condition qu'il n'y ait pas de forces du type forces de frottement. Or dans ce sujet il y a des forces de frottement.

Cela dit, si vous avez vu en cours la loi de Newton (F=ma), ça suffit pour répondre aux questions.

Pargnus

Ouais, en peu en retard mais bon, je vais te répondre quand même
En tout cas, c'est ce qu'il y a écrit sur la feuille d'exo donc normalement oui n'est-ce pas ?