Exercice sur le travail, l'énergie

[LoletteRose]

Bonjour,

J'aurais besoin d'aide pour un exercice de physique. N'étant vraiment pas douée en physique, je vous supplie de m'aider

En montant sur une pente inclinée par rapport à l’horizontale, un cheval tire à vitesse constante de 3 m/s une charrette ayant une masse de 1’000 kg en exerçant une force de 1’000 N. Si l’on néglige les frottements et si l’on approxime g = 10 m/s2, on peut affirmer que :

A. l’angle de la pente avec l’horizontale est de 0.1 degré
B. sur 1 km, la charrette fournit au cheval un travail de 1 MJ
C. le cheval fournit une puissance de 10 kW
D. après avoir parcouru 1 km sur la pente, l’énergie potentielle de pesanteur de la charrette a augmenté de 1 MJ
E. après 1 km, l’énergie cinétique de la charrette a augmenté de 1 MJ

La bonne réponse est la D.


Personnellement, j'ai opté pour la B, car en appliquant la formule du travail (W = Fxs), je trouve 1MJ après 1 km.

Merci d'avance pour votre aide
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[Tifoc]

Bonjour,
Le piège dans la B réside dans le sujet-verbe-complément utilisés...

[LoletteRose]

Ah ! C'est le cheval qui fournit à la charrette un travail. D'accord, merci Mais donc pourquoi la bonne réponse est la D ?

[ansset]

elle est équivalente à B, si celle-ci était mieux formulée.( pas à l'envers)
toute l'énergie est transformée en énergie potentielle, à la lecture de l'énoncé. ( vitesse constante par exemple )
cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bachir1994]

Ah ! C'est le cheval qui fournit à la charrette un travail. D'accord, merci Mais donc pourquoi la bonne réponse est la D ?

Bonjour,
Même si c'est le cheval qui fournit du travail, la charrette acquiert de l’énergie potentiel au fur et à mesure qu'elle monte en altitude, la preuve si le cheval la lâche elle entamerais une descente de la pente.
A+

[bachir1994]

Rebonjour,
Pour moi c'est D qui est juste car : l’énergie potentiel de la charrette = au travail fournit par le cheval = Force X Déplacement = 1000 X 1000 = 1Mj.
A est fausse car : Ep=mgh d'ou H=Ep/mg=1000000/1000X10=100 d'ou la pente =100/1000=0.1 % et pas degré !
B est fausse car : c'est pas la charrette qui travail,
C est fausse car : le cheval fournit une puissance de : 1000000/3600=277,77 W.
E est fausse car : l'énergie cinétique de la charrette peut être différente ou égale à tout moment (dépend de la vitesse = 1/2mv²), et c'est l’énergie potentielle qui est dépendante de la hauteur escaladée.
A+

[Dynamix]

E est fausse car : l'énergie cinétique de la charrette peut être différente ou égale ....

Différente ou égale à quoi ?
D' après l' énoncé la vitesse est constante , donc l' énergie est cinétique est constante .

[bachir1994]

Différente ou égale à quoi ?
D' après l' énoncé la vitesse est constante , donc l' énergie est cinétique est constante .

Bonjour Dynamix,
A 1km c'est l’énergie potentielle de la charrette qui à atteint 1MJ=m*g*h=1000*10*10 et l'énergie cinétique est si la vitesse est constante : Ec=1/2mv²=1000*3²*1/2=4.5 kj,
cependant on peut voir les deux valeurs Ep et Ec dans le cas ou la vitesse est accélérée quand : Ec=Ep ou m*g*h=1/2*m*v², et nous avons qu'à résoudre cette égalité pour le trouver. les deux grandeurs Ec et Ep sont conservative et inversement proportionnelle et il y'a bien un moment ou elle sont égales.
Merci.

[Dynamix]

cependant on peut voir les deux valeurs Ep et Ec dans le cas ou la vitesse est accélérée

La vitesse n' est pas accélérée !
Inutile de compliquer les choses simples en inventant des données qui ne sont pas dans l' énoncé .

[bachir1994]

La vitesse n' est pas accélérée !
Inutile de compliquer les choses simples en inventant des données qui ne sont pas dans l' énoncé .

Bonjour,
On s'excuse de vouloir enrichir !
A+