Exercices de mécanique

[invitef3d1482d]

Bonsoir, j'ai besoin d'aide pour deux exercices de mécanique, pouvez-vous me dire si ce que j'ai fait est juste ou faux s'il vous plaît ? Les deux énoncés et les 2 schémas se trouvent en fichier joint et voici mes réponses :

Exercice 15 :

Référentiel : terrestre supposé galiléen
Système : livre de masse m

1.a. direction : parallèle à l'angle alpha=30° par rapport à l'horizontale
sens : vers le haut

b. Bilan des forces :
- le poids vecteur P du livre, vertical dirigé vers le bas
- la réaction de la table vecteur R verticale par rapport à la table et dirigé vers le haut
(- les forces de frottements fluides sont négligées)
- les forces de frottements solides parallèles à la pente et dirigé vers le haut
(Schéma 1 ex 15)

c. D'après la 2e loi de Newton : la somme vectorielle des forces extérieures = m*vecteur a = m*vecteur g <=> vecteur a = vecteur g
La vitesse est constante et le mouvement rectiligne alors la somme vectorielle des forces est nulle.
norme du vecteur Fs= norme de (m*vecteur g*sin(alpha))=norme de (0.15*9.81*sin(30))=0.74N

2.a. Poids : vecteur P=m*vecteur g=0.15*9.81=1.47N
Wa->b(vecteur P)=((vecteur P))*((vecteur AB))*cos(alpha)=1.47*0.60*cos( 30)=0.76J

b. Wa->b(vecteur Fs)=vecteur Fs*vecteur AB=0.74*0.60=0.444J.


Exercice 33 :

Référentiel : terrestre supposé galiléen
Système : le téléphérique de masse m
(Schéma 2 ex 33)

1.a. Wa->c(vecteur P)=((vecteur P))*((vecteur AC))*cos(alpha)=((70*9.81))*(( 2555+2867))*cos(30.3)=3.2*10^6 J
( car cos(alpha)=AD/AC avec AD=4679m grâce au théorème de Pythagore)

b. Oui ce travail dépend du chemin suivi car il diminue lorsque la distance parcourue diminue.

2.a. norme du vecteur F1=m*vecteur g*sin(alpha)=(75*70)*9.81*sin( 30.3)=25984N
Wa->b(vecteur F1)=vecteur F1*vecteur AB=25984*2555=6.6*10^7J

b. norme du vecteur F2=m*vecteur g*sin(alpha)=(75*70)*9.81*sin( 30.6)=26217N
( car cos(alpha')=BE/BC avec BE=2467m grâce au théorème de Pythagore)
Wb->c(vecteurF2)=vecteur F2*vecteur BC=26217*2867=7.5*10^7J

3. norme du vecteur F1=(Wa->b(vecteur F1))/vecteur AB=(((Pélec/2)*delta t)/vecteur AB= ((630/2)*8)/2555=0.98N
norme du vecteur F2=(Wb->c(vecteur F2))/vecteur BC=(((Pélec/2)*delta t)/vecteur BC= ((630/2)*8)/2867=0.87N

4.a. cabine pleine : 0.12*75=9kWh=3.24*10^7J
pour un passager : 0.12 kWh=4.32*10^5J

b. Quand il y a un seul passager, la consommation d'énergie électrique par voyage est inférieure au travail du poids calculé précédemment, mais quand la cabine est pleine ( 75 passagers ) elle est supérieure à ce travail du poids. Donc le travail du poids est dépassé au bout d'un certain nombre de passagers.

5. Bus : 61 passagers : 1.35kWh pour 100km
Auto : 1 passager : 13.1kWh pour 100km
téléphérique + 61 passager : 61*0.12=7.32kWh pour environ 5.5km
Donc le bus consomme moins que le téléphérique, mais ce dernier consomme moins que la voiture.

Voila, merci d'avance pour vos réponses et désolé si vous voyez des atrocités : je ne suis pas très douée en mécanique ^^' bonne soirée.
-----

[invite6ae36961]

Bonjour.

Concernant l'exercice 15.
RAS pour le 1-a.


Pour le 1-b, précisez que R est la réaction normale ; "vertical par rapport à la table" ne veut rien dire, dites plutôt perpendiculaire à la table (ou plutôt au support).


Pour le 1-c, vous oubliez des forces ; vous avez, à la question b, mentionné 3 forces, elles doivent être prises en compte lors de l'application de la 2° loi de Newton.
Vous vous contredites en écrivant...

D'après la 2e loi de Newton : la somme vectorielle des forces extérieures = m*vecteur a = m*vecteur g <=> vecteur a = vecteur g
La vitesse est constante et le mouvement rectiligne alors la somme vectorielle des forces est nulle.

Si a = g, le mouvement ne peut pas être rectiligne uniforme.
A revoir donc (même si l'expression de la force de frottement est correcte).

Pour le 1-d, votre expression du travail du poids est correcte, mais vous faîtes une erreur concernant la valeur de l'angle ; l'angle à prendre en compte est l'angle des vecteurs et , et il ne vaut pas 30°.

Vous faîtes également une erreur dans le calcul du travail de la force de frottement, le résultat numérique doit vous amener à réfléchir ; le travail d'une force de frottement est résistant, quel doit être son signe ?
L'angle à prendre en compte pour le calcul du travail de la force de frottement est l'angle et ; quelle est sa valeur ?



Concernant l'exercice 33.


Pour le 1-a. Je n'ai pas vérifié vos calculs, un simple coup d'oeil au signe du résultat que vous obtenez pour le travail du poids lors de la montée du point A au point C, m'indique que vous avez fait une (ou plusieurs) erreur(s).
Il existe un autre moyen pour calculer le travail du poids d'un corps :

Vous gagnerez en simplicité en l'utilisant ici.
Pour le 1-b, revoyez votre réponse, la question s'applique aux points de départ est d'arrivée évoqués dans l'énoncé.

Pour le 2-a et le 2-b. Vos calculs concernant les valeurs des forces et sont inexacts, il faudrait tenir compte, entre autres, du poids de la cabine. On ne demande que d'exprimer ces deux travaux en fonction de F₁ et F₂.

Pour le 3. Les calculs numériques sont à revoir, vous n'avez pas utilisé les unités du système international.

Pour la suite, tout est à revoir également ; il y a des erreurs d'interprétation de l'énoncé ainsi que des erreurs d'unité.


Au revoir.

[invitef3d1482d]

Merci beaucoup pour ton aide ^^