Problème 1 webCT

Instructions
Une voiture de 600 kg monte pendant 60 s une côte dont la pente régulière est de 5,00° par rapport à l'horizontale. On néglige les forces de frottement fluide.
Question:
-> Calculer le travail fourni par le moteur pour maintenir pendant toute la montée une vitesse constante de 54,0 km/h.


- Le travail fourni par le moteur est une grandeur scalaire.
- La première force à considérer dans le bilan est la force pesanteur. Comme la voiture se déplace sur une surface, il faut également introduire la force normale qui existe en réaction à la force de pression exercée par la voiture sur le sol. Enfin, puisque la voiture se déplace à vitesse constante, il faut impérativement considérer une force de frottement sec statique qui traduit dans le bilan de forces l'action du moteur et permet d'avoir une accélération tangentielle (le long de la pente) nulle.

(Remarque : Pour le bilan énergétique, il faudra faire intervenir la force motrice qui traduit l'apport énergétique du moteur mais qui n'intervient pas dans le bilan des forces puisqu'elle est interne.)

- Comme il s'agit d'une force de frottement sec statique (la gomme des pneus ne glisse pas sur l'asphalte de la route), la force ne déplace pas son point d'application. Son travail est donc toujours nul.

(Remarque : Dans le problème étudié, pour maintenir la vitesse de la voiture en train de monter la pente constante, dans le bilan énergétique, il faut prendre en compte le travail des forces externes mais aussi des forces internes. C'est donc le travail de la force motrice (qui représente l'apport énergétique du moteur) qui permet d'expliquer que la voiture conserve une vitesse constante alors qu'elle est en train de monter la côte.)

- Le fait de savoir que les forces de frottement fluide sont négligeables est indispensable pour pouvoir appliquer correctement le théorème de variation de l'énergie cinétique. Pour calculer le travail de la force pesanteur, nous devons connaitre la masse de la voiture et la hauteur dont elle s'élève pendant le trajet. La hauteur peut être déterminée en connaissant la distance parcourue sur la côte et l'angle de la pente. Sachant que la vitesse de la voiture est constante pendant toute la montée, la distance parcourue peut être obtenue en utilisant le module de la vitesse et le temps de montée. Par ailleurs, le calcul du travail de la force pesanteur nécessite encore la valeur de l'accélération due à la pesanteur qui est en quelque sorte une donnée cachée de ce problème.

- Le travail du moteur se calcule directement à partir du théorème de variation de l'énergie cinétique. Par contre, pour calculer la distance parcourue par la voiture ou la hauteur dont la voiture s'est élevée pendant le trajet, il faut pouvoir utiliser les formules issues du modèle du mouvement uniforme.

- Puisque la force pesanteur (externe) et la force motrice (interne) sont les deux seules qui travaillent et que la vitesse de la voiture (son énergie cinétique) reste constante, cette formule, qui traduit le théorème de variation de l'énergie cinétique, permet de montrer que le travail fourni par le moteur est égal au travail consommé par la force pesanteur.

- PUISSANCE: W/t = 600.9,81.(sin 5°.60.15)/60 = 7844 W

Un grand merci à toi pour la résolution, j'aurais aimé savoir si tu n'aurais pas garder ou en copie les autres exercices de physique que la prof à mis sur webct ???? car l'année passée o avait eu à l'examen de janvier un exercice cadeau qu'on avait eu avant mais bcp trop long (deux page de résolution) donc à mon avis on va se choper un exo de wbct

De rien, c'était cette exercice la avec 3 sous questions en rapport avec le chapitre 6 sur webCT. Si tu fais les exercices du kane et de répet, tu sais les faire