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Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne



  1. #1
    racm

    Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne


    ------

    Bonjour tout le monde!!
    Voila, j'ai un DM de physique, et enfait, je souhaiterais, si vous pouvez, que vous confirmiez mes réponses et me dire quand c'est faux,(et pourquoi surtout, pour que je puisse comprendre mon erreur) pour que je puisse rectifier. Merci d'avance!!!

    Voici les énoncés (et mes réponses en gras) des exos:

    Exercice 1:
    Un tobbogan a la forme ci dessous:
    B
    / \
    A/ \ /
    / \ /D
    / \ /
    C

    Le véhicule a une masse de 120Kg. On le lâche sans vitesse initiale en B, vers C et D. Les hauteurs des différents points sont:
    hA=3 m ; hB= 5 m ; hD= 2 m . On prendra g=9,8 N.Kg-1
    1.Quelle est sa vitesse en C et en D si on néglige les forces de frottement?
    -->v(C)=9,9 m.s-1
    -->v(D)=6,3 m.s-1
    2.a) Avec quelle vitesse doit-on lancer en A pour atteindre B?
    -->v=6,3 m.s-1
    b) Pourra-t-il atteindre D?
    -->oui, car la vitesse min pour atteindre D est v=4,4 m.s-1

    Exercice 2:
    Un skieur descend, à la vitesse constante de 60km.h-1, une piste rectiligne de pente 10%. La masse du skieur et de so équipement est égale à 80Kg. On prendra g=9,8 N.Kg-1
    1.a) Effectuer le bilan des forces qui s'exercent sur le skieur.
    --> P, R
    b) Quelle est la relation entre ces forces. Justifier.
    --> P= R (les valeurs) et P=-R(les vecteurs) car somme des forces ext= vecteur nul
    2. Quelle est la valeur de la force de frottement?
    --> P= R Or, R= Rn+Rt Mais Rn = 0 car perp au mouvement. Donc R= Rt donc R = P= Rt = mg = 882 N
    3. Calculer la puissance de cette force.
    --> je n'ai pas compris comment faire, car P(Rt)=W(Rt)/delta t . Or on ne connait pas le temps, donc je ne sais pas comment faire, aidez moi pour cette question svp!!
    4. 30% de cette puissance est fournie à la neige. Quelle masse de neige, prise à 0°C, est susceptible de fondre chaque seconde? On donne Lf= 330 KJ.Kg-1
    --> Je suppose ici qu'il faut utiliser la formule Q = m L . Mais on n'a pas Q! Et de toute façon, je ne peux pas calculer 30% de la puissance puisque je ne
    sais meme pas comment la calculer!Aidez moi ici aussi svp!


    Voila pour l'instant les 2 exos. Dans un prochain message, je mettrai encore un exo dont j'espère que vous pourrez me confirmer mes réponses ainsi que de me signaler les fautes (au plus vite possible) . Merci beaucoup d'avance!!!!!!!!

    -----

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  3. #2
    racm

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    (c encore moi) Apparemment, la forme du tobbogan n'est pas passé... Je peux vous le décrire, j'espère que vous comprendrez.
    Le tobbogan a la forme d'un N majuscule plus arrondi, avec A au millieu de la branche gauche; B, à la 1ere pointe en haut; C, à la pointe d'en bas; et D environ au 1/3 de la branche de droite (en comptant à partir de C)

  4. #3
    rapporteur

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Bonjour
    D'abord en ce qui concerne la décomposition de R tu te trompes; fais un dessin pour voir quelle est l'inclinaison de R par rapport à la piste.
    Ensuite pour P c'est la travail par unité de temps
    Or le travail d'une force sur une distance d si f est parallèle à d est W=F*d
    donc P=W/t=F*d/t
    Et qu'est-ce que d/t ?
    A bientot
    J'en apprends de bonnes tous les jours

  5. #4
    racm

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    OK!! P = vect F scalaire vect V(itesse), (puisque d/t= V), dans ce cas la, P= valeur de F * valeur de V * cos(vect F, vect V) .
    Mais comment on peut obtenir la valeur de V, puisque, je n'ai ni la distance, ni le temps? De plus, je ne vois pas non plus comment calculer F (qui ici, est Rt). Est-ce qu'il faut que je calcule les coordonnées? Enfait j'ai deja essayé avec les coord, et j'ai trouvé: Rt=-877,6 N
    C'est possible qu'on ait une valeur négative des forces de frottement?

  6. #5
    rapporteur

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Citation Envoyé par racm
    Un skieur descend, à la vitesse constante de 60km.h-1, une piste rectiligne de pente 10%. !
    Il me semble que dans l'énoncé on parle d'un skieur qui a une vitesse de 60 km/h. Non ?
    D'autre part pour avoir les projections de R elles sont R*sin(pente) et R*cos(pente)
    A bientot
    J'en apprends de bonnes tous les jours

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    racm

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Ah oui!! Mais, est-ce que le sens des forces de frottement est contraire au déplacement? C'est-à-dire que si le déplacement est de haut en bas, Rt est de bas en haut non? Alors pourquoi ce n'est pas égal à -cos alpha*R? J'ai fait la schématisation, avec le repère (O,i,j), et pour les coords de R, je trouve :
    (-cos alpha*R ; sin alpha*R)
    Je ne comprends pas alors comment vous avez trouvé sin alpha*R...

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  10. #7
    racm

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Et vous n'avez pas répondu à ma question: est-ce que l'on peut trouver des valeurs de force qui soient négatives?

  11. #8
    rapporteur

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Bonjour
    Une force est un vecteur. Elle a des composantes dont la valeur algébrique dépend du sens dont on a orienté les axes. Effectivement cette projection peut être négative si tu as orienté l'axe dans le sens de la descente.
    Et pour ce qui est de la projection de R effectivement la force de frottement est -R*sin(pente). Je parlais de valeur absolue dans le post précédent.
    A bientot
    J'en apprends de bonnes tous les jours

  12. #9
    zino102

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Bonsoir à tous,
    Voici les réponses à l'exercice 2 mais je n'ai pas fait d'application numérique.
    1° a) Le skieur est soumis aux forces suivantes:
    -son poids
    - la réaction de la piste
    b) car le mouvement du skieur est rectiligne uniforme.
    2° La projection sur la ligne de plus grand pente donne la force de frottements f:
    .
    3° La puissance vaut:
    .
    4° La puissance fournie à la neige est:
    .
    et , où est la masse de neige qui fond en une seconde.

  13. #10
    racm

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    Merci beaucoup!! Mais vous m'avez pas dit si les réponses de l'exercice 1 sont bonnes... Par contre, y'a encore 2 autres exos dont j'aimerai que vous me dites si c'est bon ou pas.

    Voici l'un d'entre eux:
    Bonjour à tous,
    J'ai un gros problème pour mes exercices de physique (DM). Ce serait vraiment vraiment bien si vous pouvez m'aider. Voici l'énoncé:

    Un jouet d'enfant se déplace sur des rails effectuant une boucle. Sa masse est m= 0,78kg. On prend g=9,81 kg.N-1. Une mesure de vitesse effectuée en D donne 3,2 m.s-1. Les différentes hauteurs des points A, B, C, D, E sont:
    hA=0,52 ; m hB=0 m ; hC=0,29 m ; hD=0 m ; hE=0,25 m

    1.Calculer l'Em totale du système
    2.En déduire les vitesses du mobile aux points A, B, C et E en supposant les frottements négligeables.
    3. Calculer approximativement l'énergie potentielle du véhicule (jouet)

    Voila, mon gros problème, c'est que je bloque dès la 1ere question. Enfait, je trouve que l'Em totale= 0 J ... Je crois donc qu'il y a un problème... Veuillez m'aider s'il vous plait, du moins, me donner l'astuce, comment faire.

    MERCI D'AVANCE!

  14. #11
    rapporteur

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    bonjour
    tu prends l'origine des energies potentielles en D; donc en D Ep=0 en D ; tu peux calculer l'énergie cinétique en D et ainsi tu as Em en D; comme Em reste constante tu en déduis Ec en les autres points puis les vitesses
    A biento
    J'en apprends de bonnes tous les jours

  15. #12
    racm

    Re : Ec, Epp, Em, transfert d'énergie et énergie interne

    re bonjour!!
    Il y a encore quelque chose que je ne comprends vraiment pas dans l'exercice 2:
    pourquoi p=fv puisque p= vecteur(f) scalaire vecteur(v)
    = valeur de f *valeur de v*cos(vect f,vect v)

    Or, f est opposé à v non? Donc, cos(vect f, vect v)=pi , non? Je ne comprends vraiment pas, expliquez moi svp!! C'est urgent!! MERCI!!

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