Puissance moteur pour déplacer une charge horizontale

[invite7e7a48b9]

Bonjour. voici un exercice que j'ai essayé de résoudre

voici l'énoncé:
Le système est composé d’un chariot de 500 kg qui doit être déplacé sur un rail sur 10 mètres. Le mouvement d’aller est réalisé par un ensemble moteur poulie (1) et le mouvement de retour par l’ensemble moteur poulie (2) qui sont identiques. Le rayon des poulies est de 15 cm. Le coefficient de frottement entre le rail et le chariot est de 0.1. Le temps d’accélération du rail est de 20 secondes, puis la vitesse reste constante à 0,2 m/s. l’accélération de la pesanteur g=9.81m/s2.
Quelle est la puissance nécessaire au moteur pour pouvoir déplacer le chariot ?
voici la première solution que j'ai faite:
la force pour accélérer le chariot est F=m.a or a=(v1-v0)/(t1-t0)=(0.2-0)/20=0.01m/s²
donc F=500x0.01=5N
la force pour vaincre les frottements est: F1=mxgxf=500x9.81x0.1=490.5N
La force totale nécessaire pour déplacer le chariot est T=F+F1=495.5N
le couple nessaire est donc C=Txr=495.5x0.15=75.325N.m
or ω=v/r=0.2/0.15=1.33rad/s donc à la fin on obtient une puissance p=cxω=100.43watt
qu'est ce que vous en pensez?
j'ai pensé à le résoudre par la méthode du travail mécanique w, mais il manque le temps de déplacement total.
Merci d'avance.
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Oui. C'est bon pendant la phase d'accélération.
Mais pour la deuxième phase, vous pouvez aussi calculer la puissance à vitesse constante: P = F.V.
Au revoir.

[invite7e7a48b9]

Merci pour votre réponse. oui effectivement vous avez raison, p=F.V, moi j'ai pensé à calculer la puissance maximale requise pour déplacer le système , donc celle de la phase d'accélération. mais avec la puissance que j'ai calculé, le chariot se déplacera à une vitesse supérieure à celle demandée, merci pour la remarque.

[invite7e7a48b9]

j'ai une question "LPFR" si vous pouvez m'aider. si on suppose que le déplacement doit s'effectuer sur un temps précis (1 minute par exemple dont 20 seconde en accélération 30 secondes en mvt rectiligne uniforme et 10 secondes en décélération). si on procede par la methode que j'ai faite, on aura même puissance ( cad 100w), mais quand je raisonne par la methode du travail je trouve ceci: w= Txd (où T est la force que j'ai déjà calculé "T=F+F1" et d la distance totale de déplacement qui est de 10 mètres)
je trouve w=495.5x10=4955Joules, pour trouver la puissance on divise par le temps, ce qui donne p=w/t=4955/60=82.5w, je ne comprends pas pourquoi la valeur est differente par rapport à l'autre méthode (100w)? est ce que vous pouvez m'aider svp ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Vous êtes en train de calculer des puissances moyennes pour un mouvement qui n'est pas à puissance constante. Vous pouvez obtenir n'importe quoi suivant l'intervalle choisi. Mais ces puissances moyennes n'ont peut-être aucune signification.
A+

[invite7e7a48b9]

Merci pour votre réponse. je vais essayer de faire l'exercice en subdivisant la trajectoire en intervalles.Merci

[invitecf2c58ed]

est ce qu'en utilisant P=FV ca ne fera pas le produit scalaire de deux vecteurs orthogonaux? Car F etant assimilée à P qui lui est vertical et V etant horizontale.
Moi je ne pense pas que P=FV est appropriée pour le deplacement des charges horizontales mais plutôt pour le levage.

[Mecanik77]

L'effort moteur nécessaire au déplacement de la charge est bien colinéaire au déplacement, il n'y a pas de souci.

[invitecf2c58ed]

moi je pense qu'il y'a un souci.
Celui-ci: pour déplacer la charge en négligeant les frottements, il faut vaincre son poids qui lui est orthogonal au déplacement.
car F en ce moment est assimilable à P d'où d'après moi FV ne marche plus.

[invitecf2c58ed]

Pour les mouvements horizontaux:
P= (K.M.v)/6115
M: masse de la charge à transporter, en kg;
v: vitesse de déplacement horizontal, en m/min;
K: coefficient de roulement des galets.

[invite51d17075]

moi je pense qu'il y'a un souci.
Celui-ci: pour déplacer la charge en négligeant les frottements, il faut vaincre son poids qui lui est orthogonal au déplacement.
car F en ce moment est assimilable à P d'où d'après moi FV ne marche plus.

non, car s'il n'y a pas de frottement, aucune force n'est nécessaire à vitesse constante.
ici , il y a frottements , donc à vitesse constante, la seule force nécessaire est celle qui compensent les frottements, qui est bien longitudinale .

[invitecf2c58ed]

même en considérant les frottements, est-ce le poids lui il n'est pas orthogonal au déplacement?
surtout que plus la masse est importante plus l'est le poids également.

[invite51d17075]

même en considérant les frottements, est-ce le poids lui il n'est pas orthogonal au déplacement?
surtout que plus la masse est importante plus l'est le poids également.

oui , et il est indirectement un frein à l'avancement, car ce sont les frottements qui sont en sont resp, ( en général proportionnels, et liés à la nature des surfaces ) , mais qui sont bien longitudinnaux.
à poids égal tu peux pousser très facilement un objet sur la glace, et beaucoup moins bien sur du gravier par exemple.
il te reste donc une puissance nécessaire pendant l'accélération et une pendant la suite du parcours à vitesse cte.
ps : tu peux évidement oublier la décélération, car tu vois vite que dès que tu arrètes de pousser , ton chariot s'arrête très très vite tout seul. ( pas la peine de le "ralentir" avec une force de freinage )

[invitecf2c58ed]

n'est-ce pas l'ensemble poids+frottements qu'il faut vaincre pour que le solide se déplace?

[invite51d17075]

n'est-ce pas l'ensemble poids+frottements qu'il faut vaincre pour que le solide se déplace?

non, voir les explications des intervenants depuis le début.

[invite51d17075]

ps: attention, si il y avait une pente , ce serait différent, car il faudrait dans ce cas compenser aussi la composante longitudinale du poids.
mais dans ton cas cette composante est nulle !

[invitef29758b5]

Pour les mouvements horizontaux:
P= (K.M.v)/6115

Non .
Il faut arrêter de délirer .
P = k.m.g.v

Unités MKSA
En mécanique on utilise pas la minute .
La seconde et l' heure , ça suffit amplement .

[inviteda5f2bdb]

s il vous plait s il y avait une pente au lieu d'un plan horizontale t on veut deplacer une masse qui ne depasse pas 400g kell formule on va utiliser pour avoir la puissance motoor et quel moteur on poura utiliser? merci

[XK150]

Bonjour ,

Y a t il des frottements ? Pour la puissance il faudra une vitesse de montée ou un temps .
Voyez ceci qui traite votre cas : https://forums.futura-sciences.com/p...ide-pente.html