Bonsoir,
J'ai un petit problème de mécanique à vous soumettre :
Deux voitures presque identique roulent en roue libre sur une route plane. La seule différence entre les deux voitures c'est leur masse.
Ces deux voitures abordent une montée.
Laquelle des deux ira le plus loin :
1) la plus légère
2) la plus lourde
3) Cela dépend de la différence de leur masse
4) Cela dépend du pourcentage de la montée
Merci de votre aide
Bonjour,
Ici, certains connaissent sûrement la réponse ... Mais VOTRE avis, à vous, et pourquoi ?
Bonjour.
Dans ce forum on ne fera pas vos exercices à votre place. La charte du forum l'interdit.
Mais si vous nous dites ce que vous avez fait et où est ce que vous bloquez, on essaiera de vous aider.
Pour la modération.
Calculez à quelle hauteur peut monter une voiture si toute son énergie cinétique se transforme en énergie potentielle.
Edit croisement.
Dernière modification par stefjm ; 29/04/2013 à 08h04.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Bonjour,
Je tiens à préciser que je ne suis pas un lycéen avec un poil dans la main.
En fait, c'était une interrogation suite à une discussion sur un autre forum. Et comme mes cours de physique remonte à 25 ans en arrière je demandais un peu d'aide.
Donc après réflexion :
Énergie cinétique = Énergie potentielle d’où en déduit h=v²/2g
Donc la masse des voiture n'intervient pas : les deux voitures parcourront la même distance.
Mais cela est dans le cas ou l'on ne prend pas en compte la résistance aérodynamique et la résistance au roulement.
La résistance aérodynamique étant identique pour les deux voitures on peut, je suppose, la négliger.
Par contre la résistance au roulement étant proportionnel à la masse, la voiture la plus lourde sera donc plus freiné par la résistance au roulement de ses pneus.
J'en conclu au final que c'est la voiture la plus légère qui ira le plus loin.
Merci de me corriger si j'ai commis des erreur ou d'apporter des précisions.
Re.
Si la résistance aérodynamique est la même, alors c'est la plus lourde qu'ira plus loin.
L'énergie perdue ΔE se traduit par une perte de hauteur ΔE = mgΔh. Si 'm' est plus grand Δh et plus petit.
Pour les pertes par frottement, la force de freinage est plus faible sur la voiture plus légère. Et, du coup l'énergie perdue aussi, mais la perte en hauteur dépend de la masse. Les deux se compensent. et les deux voitures arrivent à la même hauteur (en se qui concerne les frictions).
A+
Δ
Merci pour votre réponse, mais je dois avoué qu'elle me laisse perplexe !Envoyé par LPFR
En (1) vous dites que la voiture la plus lourde ira plus loin
En (2) vous dites que la voiture la plus légère ira plus loin
En (3) vous dites que les deux voiture arrivent à la même hauteur
Désolé mais je n'ai pas compris vos explications
Re.
Vous avez raison. Je me suis mêlée les pinceaux. La deuxième de la deuxième phrase est inversée. Elle doit être:
ΔE = mgΔh. Si 'm' est plus grand Δh et plus petit. et donc la plus lourde ira plus loin
En 3 il s'agit des pertes par frottement et non des perles aérodynamiques. Pas de contradiction.
A+
Bonsoir,
Ben oui mais ΔE n'est pas le même pour les deux voitures...
Bonjour,
il faut plus d'énergie pour que la voiture la plus lourde roule à la même vitesse que la plus légère. Il y a un rapport poids puissance. Si les deux voitures sont équipées du même groupe moto-propulseur, la voiture la plus légère a un plus grand rapport poids/puissance mais elle n'a pas une énergie cinétique supérieure à même vitesse.
Bonjour,
Mais vous ne répondez pas à la question à savoir : Quelle voiture ira le plus loin ?
Tu me dis que c'est la voiture la plus lourde qui ira le plus loin.
Moi je trouve que c'est la voiture la plus légère qui ira le plus loin.
Je vais détaillé mon raisonnement et mes calculs. Si quelqu'un peut me dire ou je me suis trompé.
Si on définit le point A comme étant en bas de la côte et le point B l'endroit ou les voiture s’arrêtent.
L'énergie mécanique des voitures au point A égale à l'énégie cinétique + à l'énergie potentielle
Donc EmA=EcA+EpA :
Comme les voitures sont en bas de la côte EpA=0 et donc EmA=1/2mv²
Au point B : EmB=EcB+EpB hors EcB=0 car la vitesse des voiture en B est égale 0 donc EmB=EpB=mgh
En l’absence de frottement l’énergie mécanique se conserve :
On a donc EmA=EmB soit 1/2 mvA² =mgh d'ou h=vA/2g
En l'absence de frottement, la hauteur a laquelle s'élèvent les voitures est indépendant de leur masse et ne dépend que de la vitesse à laquelle elles abordent la côte.
Les deux voitures arrivant à la même vitesse, elles s’arrenteront à la la même hauteur.
Mais les deux voitures sont soumissent à des forces de frottement : aérodynamique et de roulement.
Les voitures étant identiques, la résistance aérodynamique est la même pour les deux voitures.
La résistance au roulement étant proportionnel à la masse, elle sera plus importante sur la voiture la plus lourde.
J'en déduis que la voiture la plus lourde subissant plus de force de frottement, elle ira moins loin.
Merci de me dire ou je me suis trompé.
Bonjour.
Ici:
Faites le calcul et vous verrez.
Au revoir.
