Calcul de puissance pour une accélération

[invitef01bc2f4]

Bonjour tout le monde, j'ai conçu un moteur électrique que j'aimerai testé sur une voiture sans permi mais avant j'aimerai le fabriquer et le tester sur un modèle miniature. Mon problème c'est que j'ai un peu de mal avec les formules. Ma voiture miniature aurait les caractéristiques suivantes:
- Masse = 10 kg
- rayon de roue = 0.025 m
- Accélération de 0 à 20 k/h en 10 secondes
- Vitesse angulaire des roues à 20 km/h (2 roues motrices avant) = 2123 tr/min, env. 222.32 rad/s soit une accélération nécessaire de 22.23 rad/s.
je voudrais trouver la puissance que doit délivré le moteur pour effectuer cette accélération mais je ne sais quel couple utiliser (couple accélération, couple moteur nécessaire pour vaincre le poids?), je suis un peu perdu. Qqun pourrait m'aider, svp?Cordialement.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Désolé, mais je me demande quel type de moteur pouvez vous avoir conçu si vous ne pouvez pas vous retrouver dans ces formules et surtout avec votre discussion précédente :
http://forums.futura-sciences.com/ph...de-spires.html

Alors, avant de continuer, je vous demande de nous donner quelques précisions sur votre moteur électrique.
Au revoir.

[phys4]

Bonjour tous,

Nous pouvons déjà dire qu'avec la masse totale de la voiture et les vitesses et accélération demandées, il vous faut un moteur qui fournisse une puissance mécanique de 30 w, avec les pertes ce sera une puissance électrique de .....
il faudra que le moteur, la transmission et les batteries soient dans les 10 kg.

D'après les discussions précédentes on se demande comment vous allez pouvoir faire un moteur. Vous devriez vous inspirer des documentations existantes.

[invitef01bc2f4]

Je ne vois pas le rapport avec cette discution, désolé. Il ne s'agissait pas de calculer une puissance électrique à partir d'un couple et d'une vitesse angulaire. Que puis-je donner comme précisions sur mon moteur qui pourrait être utile à ce problème de mécanique?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef01bc2f4]

30 W seulement? Pourrais-je avoir le détail des calculs parce que je ne vois pas comment on en arrive à ce résultat, s'il vous plait. Cordialement.

[invitef29758b5]

30 W seulement?

de 0 à 20 km/h en 10 s , c' est mollasson .

[phys4]

A votre service

30 W seulement? Pourrais-je avoir le détail des calculs parce que je ne vois pas comment on en arrive à ce résultat, s'il vous plait. Cordialement.

20 km/h c'est 5.55 m/s
à atteindre en 10s, ça nous fera 0,555 m/s² en moyenne, mais on peut faire encore moins à puissance constante.
Pour emmener 10 kg la force sera de 5,55 N

donc à 5,55 m/s, il nous faut 5,55² = 30,8 w

A puissance constante, il nous faut l'énergie cinétique 10 * 5,55² /2 = 154 J
en 10 sec, il suffit de 15,4 w

[invitef01bc2f4]

5,55 N, c'est bien obtenu avec la seconde loi de newton?

[phys4]

5,55 N, c'est bien obtenu avec la seconde loi de newton?

C'est le produit de la masse par l'accélération.

[invite6c250b59]

Pour le 15,4 même raisonnement même résultat. Pour le 30,8 je n'ai pas compris. A quoi est-ce que cela correspond?

donc à 5,55 m/s, il nous faut 5,55² = 30,8 w

[phys4]

Puissance = Force * vitesse

cela provient de Longueur * Force = Energie

en divisant par le temps : Force * (Longueur/Temps) = Energie /Temps

[invite6c250b59]

Ok je crois: 30 w c'est le cas à accélération constante, plutôt que 15 w le cas à puissance constante?

[invitef29758b5]

Ok je crois: 30 w c'est le cas à accélération constante, plutôt que 15 w le cas à puissance constante?

Vu que ni l' un ni l' autre ne sont constants (loin s' en faut) , ça n' a pas d' importance .

[invitef01bc2f4]

Il y a qq chose que je trouve bizard...En effet, en adaptant ces calculs sur une voiture de 750 kg a vide et d'une accélération de 0 à 45 km/h en 3 secondes, je tombe sur une puissance nécessaire de plus de 13kw. Or j'avais vu qqun sur youtube qui avait utilisé un moteur de machine à laver (275 watt au mieux) pour une voiture qui pouvait aller jusqu'à 30 km/h. Alors est-ce que mon calcul est correcte?

[phys4]

Bonjour,

La puissance est au moins de 19,5 KW pour ce cas, vous remarquerez que 45 km/h en 3 sec c'est assez performant, beaucoup plus que votre premier prototype, et pour une masse 75 fois plus importante.

La machine de youtube n'avait pas cette performance.

[invitef01bc2f4]

Merci bcp pour ces explications. Une dernière chose: comment calculer la puissance pour maintenir la voiture de 10kg à 20km/h et comment ajuster les calculs d'accélération en fonction d'une pente? Cordialement.

[invitef29758b5]

Merci bcp pour ces explications. Une dernière chose: comment calculer la puissance pour maintenir la voiture de 10kg à 20km/h

C' est la que les calculs sérieux commencent .
Il faut connaitre les forces qui s' opposent aux déplacement .
Résistance au roulement , frottements dans la mécanique ...
Pour la pente , ça se traduit par une vitesse verticale , et donc on travail pour élever les poids d' une hauteur variable suivant la pente .

[phys4]

Merci bcp pour ces explications. Une dernière chose: comment calculer la puissance pour maintenir la voiture de 10kg à 20km/h et comment ajuster les calculs d'accélération en fonction d'une pente? Cordialement.

La pente c'est beaucoup plus sérieux, en effet. L'accélération prise initialement correspond à une pente de 3° seulement.
Donc si c'est le couple max, la moindre pente arrêtera le prototype.

Il faudra donc se fixer une pente limite pour déterminer le vrai couple max, et la vitesse raisonnable sur cette pente pour déterminer une puissance réaliste. Cela devrait donner un prototype utilisable. Les 20w vont être largement dépassés.