[exo] énergie mécanique, potentielle et cinétique

[invite1eeda15f]

Bonjour,

J'aimerais que vous m'indiquiez que je suis sur la bonne piste ou pas, s'il vous plait.
Je dois calculer pour chaque point du graphique attaché l'énergie cinétique et l'énergie potentielle de pesanteur en considérant l'absence de frottements dans les descentes et des frottements dans les montées de 1,76x106 Joules. Je dois en déduire la hauteur des bosses C et E.
Le seul moyen que j'ai trouvé pour résoudre ce problème est de considérer que la vitesse du train est nulle à chaque sommet du parcours. En conséquence, l'énergie cinétique du train est nulle. De même que l'énergie potentielle de pesanteur est nulle dans chaque creux puisque l'altitude Z est nulle.
J'ai quand même un doute car si sa vitesse est nulle en haut des bosses, comment peut-il redescendre de l'autre côté ? Du coup j'ai pensé considérer que la hauteur de la deuxième bosse est la moitié de la première et la hauteur de la 3ème bosse est la moitié de la seconde, donc dans ces deux cas l'énergie cinétique est égale à l'énergie potentielle de pesanteur.

Ci-joint le tracé du grand huit
Pièce jointe 280587

et ci-après l'énoncé du problème:

Quelques chiffres et données techniques

De 0 à 100 km/h en 2,5 secondes

Hauteur: 40 mètres
Longueur: 1 056 mètres
Vitesse maximale: Plus de 100 km/h
Durée du trajet: Environ 3 minutes et 20 secondes
Accélération: De 0 à 100 km/h en 2,5 secondes, 1 G
Trajectoire d'accélération: 80 mètres
Accélération maximale: Environ 3,8 G
Éléments inversés 1 Looping, 1 vrille à 360°, 2 éléments inversés
Nombre de trains: 5
Nombre de passagers: par train 20
Capacité totale: 1 720 personnes/heure
20 000 personnes/jour
Taille minimum: 1 mètre 30
Age minimum: 7 ans
Poids par train: Environ 10 tonnes (complet)
Poids total de la structure: Environ 620 tonnes
Pièces uniques: Environ 130 soutiens et environ 120 segments de rails
Fabricant: MACK Rides GmbH & Co. KG


Ensuite, l'énoncé donne la formule Em= Ec+Ep = 1/2mv²+mgz

Puis les questions:

1/ indiquer pour chaque point l'énergie potentielle de pesanteur, l'énergie cinétique et la vitesse atteinte par le train, sachant que lors des descentes il n'y a pas de frottements et lors des montées il y a des frottements qui ont pour valeurs 1,76x10⁶ joules.
2/ indiquer la hauteur des bosses C et E
3/ résumer l'ensemble des résultats dans un tableau

Merci de votre aide
-----

[obi76]

Bonjour,

il manque une donnée : c'est quoi la vitesse du wagon en C et en E (je ne l'ai pas vu passer) ?

[interferences]

Bonjour,

Sinon, mettre un titre plus explicatif serait mieux d'après moi.

Au revoir

[invite1eeda15f]

Bonsoir,

Ce sont les seules données en ma possession, je n'ai fait que recopier l'énoncé du problème: je peux le scanner en entier si vous y tenez mais vous n'en aurez pas plus. Les vitesses en C et en E sont à trouver. Cela fait partie de la question 1.

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Bonsoir,

Ce sont les seules données en ma possession, je n'ai fait que recopier l'énoncé du problème: je peux le scanner en entier si vous y tenez mais vous n'en aurez pas plus. Les vitesses en C et en E sont à trouver. Cela fait partie de la question 1.

On ne connait ni leur hauteur ni la vitesse, ça fait une inconnue de trop... Ou alors le graphique est à l'échelle auquel cas on peut le mesurer dessus...

[Mecanik77]

Est-il possible d'envisager le problème de la manière suivante:

en A:
Ea = mgz + 1/2Mv² , avec v=0 on a Ea =mgz.

en B:
(conservation de l'énergie) Eb = Ea = mgz + 1/2M.v², avec z = 0 on a Eb = 1/2Mv² => on trouve v

en C:
(prise en compte des frottements) Ec = Eb = mgz + 1/2Mv² - 1,76.10^6, avec v= 0 on a Ec = mgz - 1,76.10^6 => on trouve z

etc...

[invitecaafce96]

Bonjour,
On vous a déjà répondu ici : http://www.ilephysique.net/forum-sujet-275896.html

[invite1eeda15f]

Bonjour,
On vous a déjà répondu ici : http://www.ilephysique.net/forum-sujet-275896.html

Bonjour,

oui mais je ne comprends pas la réponse...

[invite1eeda15f]

Est-il possible d'envisager le problème de la manière suivante:

en A:
Ea = mgz + 1/2Mv² , avec v=0 on a Ea =mgz.

en B:
(conservation de l'énergie) Eb = Ea = mgz + 1/2M.v², avec z = 0 on a Eb = 1/2Mv² => on trouve v

en C:
(prise en compte des frottements) Ec = Eb = mgz + 1/2Mv² - 1,76.10^6, avec v= 0 on a Ec = mgz - 1,76.10^6 => on trouve z

etc...

Bonjour,

c'est une des solutions envisagées mais ça me choque que la vitesse soit nulle en haut des bosses...

[invite1eeda15f]

On ne connait ni leur hauteur ni la vitesse, ça fait une inconnue de trop... Ou alors le graphique est à l'échelle auquel cas on peut le mesurer dessus...

Bonjour,

effectivement on dirait qu'il manque une donnée...