PPE SI - Calcul du couple résistant

[invite3a6d7839]

Bonjour,

Dans le cadre des PPE en SI, nous devons réaliser le système Gravity Light. Le principe est simple : faire tomber un poids pour créer de la lumière. Pour réaliser ce projet, on s'est appuyé sur un modèle déjà fait :

https://rimstar.org/science_electron...memade_diy.htm

Une masse va donc entraîner une chaîne, qui va entraîner un pignon et une roue puis une poulie (grâce à une courroie) et enfin des engrenages. Tout ça, dans le but de mutliplier la vitesse de rotation afin d'alimenter suffisamment la génératrice.

Nous devons trouver la masse du poids qui tombe. Pour cela, j'aimerais connaître le couple résistant s'exercant sur le pignon (entraîné par la chaîne). Comment je peux faire pour pouvoir calculer ce couple résistant ?

Données :

Vitesse linéaire du poids tombant : 2,5 * 10^-3.

Rapport de multiplication (engrenages et courroie) : 171,4.

Merci.
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[XK150]

Salut ,

Dans un système idéal , le couple résistant serait celui nécessaire au générateur pour produire la puissance électrique voulue .
Vous ne dites même pas quelle puissance vous voulez produire , ceci ne semble pas vous intéresser .

MAIS , comme votre système est très loin d'être idéal , vous allez avoir des couples résistants dûs aux frottements , à l'entraînement des courroies , etc ,
bref des pertes largement supérieures à la production électrique et pratiquement impossible à calculer .

Quand vous aurez mis une unité à votre vitesse de descente , choisissez un poids réaliste et commencez par calculer la puissance maximum théorique possible récupérable .

[invite3a6d7839]

Bonjour,

Vous ne dites même pas quelle puissance vous voulez produire , ceci ne semble pas vous intéresser .

Bien sûr que si cela m'intéresse. Nous devons produire une puissance très faible de 0,1 W.

MAIS , comme votre système est très loin d'être idéal , vous allez avoir des couples résistants dûs aux frottements , à l'entraînement des courroies , etc ,
bref des pertes largement supérieures à la production électrique et pratiquement impossible à calculer .

C'est justement ce que je cherche à calculer, et pour mes professeurs, cela semble facile.

Quand vous aurez mis une unité à votre vitesse de descente

Oups ! C'était tellement évident que j'ai oublié de la mettre. L'unité correspond en toute logique à celle du système international, qui est donc le m/s.

hoisissez un poids réaliste et commencez par calculer la puissance maximum théorique possible récupérable .

Donc, si je comprends bien, je dois faire plusieurs hypothèses et juger par moi même d'un poids assez réaliste ?

[invitef29758b5]

Salut

Donc, si je comprends bien, je dois faire plusieurs hypothèses et juger par moi même d'un poids assez réaliste ?

La solution n' est pas unique .
La puissance c' est F.v . Si tu fixes une valeur l' autre s' en déduit .

Il manque aussi la durée de fonctionnement .

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

Quel poids pour obtenir 0.1 W idéal qui tombe à 0.0025 m/s ?

[invite3a6d7839]

Merci à vous deux, je crois avoir compris. Mais votre formule s'applique si les rendements de la génératrice, des engrenages et de la courroie sont égaux à 1, c'est bien cela ?

Il manque aussi la durée de fonctionnement .

Je dois également la déterminer. Comment pourrais-je faire ?

[XK150]

Peut être faudrait il prendre en compte la hauteur dont vous disposez pratiquement … la Tour Eiffel ou 2.5 m de hauteur de plafond ( … à voir ) dans votre salon ????
Oui , rendement impossible de 1 et c'est bien là , le problème .
Je ne suis pas persuadé que le système décrit fonctionne ; Sur YouTube , je dirais c'est un faux .
Un problème à garder en mémoire avec les systèmes surmultiplicateurs : rien que l'inertie des pignons , de la transmission peut empêcher le système de fonctionner ,
c'est à dire ici , mettre un couple destructeur au niveau de la poulie qui porte le poids , sans que la génératrice ne veuille amorcer le moindre tour , comme si elle était bloquée .

[invitef29758b5]

Sur le site que tu as mis en lien , tu as tous les calculs .

[le_STI]

Salut.

Données :

Vitesse linéaire du poids tombant : 2,5 * 10^-3.

Comment allez-vous faire pour imposer la vitesse de descente?