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Forum - Formation de BTS CPI et Examen - AIDE- Comportement de Système


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actif  Sujet n° 607

le 20/10/2009 @ 08h31
par keke64

keke64

1 message

Bonjour,

J'ai découvert ce site, qui est trés bien fait et utile pour les BTS CPI. Avant de de commencer, je me présente: Je suis Etudiant au Lycée Jean Dupuy à Tarbes (65) en BTS CPI 1.
Je suis aussi malentendant, je pratique le langage des signes (LSF) et les logiciels CAO-DAO comme CATIA et SOLIDWORKS.

Voici mon problème au niveau excercice:

Un caillou est laché sans vitesse initiale à l'orifice d'un puits. Le mouvement de chute est rectiligne uniformément accéléré. La résistance de l'air est néglgeable. Sachant que la vitesse de propagation du son est de 340 m/s et que g=10/s².

1- Déterminé la durée du chute de caillou. Le bruit arrive 3s aprés.

2- Déterminé la vitesse d'arrivé au fond du puits.

3- Déterminé la hauteur de chute (profondeur du puits).

Je vous prie de m'aider à comprendre. Merci de votre aide.



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Réponse n° 1
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le 20/10/2009 @ 15h06
par pennol

Anonyme

visiteur

impossible de considérer une chute uniformément accéleré!!!!sachant que vraisemblablement le caillou n'aura pas le temps d'atteindre LA vitesse stable de 55m/sec.
l acceleration est a prendre en compte, sinon uthopie complète
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Réponse n° 2
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le 20/10/2009 @ 18h10
par megeon

megeon

31 messages

je me souvient de l'exercice la, je ne l'ai pas sous les eux mais pour aider

pour la question 1 prend le problème dans l'ensemble

pas sur de se que j'avance, mais

x= 1/2*10t1 au carrée

x= 340t2
avec t1+t2=3
après développement tu tombe sur une équation de 2nd degré

les autres peuvent confirmé?
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Réponse n° 3
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le 20/10/2009 @ 19h33
par Webmaster

Webmaster

Administrateur
301 messages

Bonsoir.

Oui, bon, je ne vois pas trop ce que cet exercice a de "mécanique". Disons de la physique, mais allons-y quand-même...

Dans le désordre :

pour la vitesse du son (bruit), la relation est v=d/t, rien de mystérieux... on a donc d=v.t, mais les 3 secondes, on ne sait pas trop à quoi elles correspondent.

L'accélération du solide (caillou) est uniquement due à l'accélération de la pesanteur étant donné que la résistance de l'air est négligée. L'unique effort extérieur que subit le solide est son poids. Le PFD (Principe Fondamental de la Dynamique) ou plus précisément le TRD (Théorème de la Résultante Dynamique) fournit : P = m.aG, avec P = mg le poids du caillou (en N), m la masse du caillou (kg) et aG l'accélération du solide (m/s²).
Du coup, si P = mg = m.aG, on a g = aG, c'est à dire que l'accélération du solide est égale à l'accélération de la pesanteur : tout ça pour ça !

A partir de là, il faut écrire des équations horaires. L'accélération de la pesanteur est constante (9,81 m/s²) donc aG aussi. On a donc un mouvement uniformément accéléré.
En partant d'une position de référence z=0, une vitesse initiale nulle v=0, on a : v = aG.t et x = 1/2.aG.t². Une autre relation fournit, toujours dans les mêmes conditions de position et vitesse initiales nulles : v² = 2.aG.z ou v² = 2.aG.h, h ou z étant la hauteur de déplacement (ou chute) en m.

Il faut bien remuer tout ça et voir ce que ça donne biggrin


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Réponse n° 4
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le 20/10/2009 @ 19h38
par Webmaster

Webmaster

Administrateur
302 messages

Dixit...
je me souvient de l'exercice la, je ne l'ai pas sous les eux mais pour aider

pour la question 1 prend le problème dans l'ensemble

pas sur de se que j'avance, mais

x= 1/2*10t1 au carrée

x= 340t2
avec t1+t2=3
après développement tu tombe sur une équation de 2nd degré

les autres peuvent confirmé?


Ca semble ne pas être trop mal, oui cool


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Réponse n° 5
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le 20/10/2009 @ 20h23
par megeon

megeon

32 messages

hey après l'arrèt des cours et sans travaille pour entrainé son cerveau je m'en sort pas mal surtout que je crois que j'ai loupé l'exo.

en faite le coté mecanique c'est l'utilisation des mouvement rectiligne ou circulaire uniformémant varié ou non
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Réponse n° 6
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le 22/10/2009 @ 10h32
par keke64

keke64

visiteur

Merci pour vos aides. Cet exercice est bien dans la mécanique, par rapport aux mouvements particulier: mouvement de translation uniformément varié et mouvement de rotation uniformément varié.

Vous voulez dire que l'accélération est égale à la pesanteur?

De plus, j'ai des détails supplémentaires:

** t1+t2=3 donc t1=3-t2

** h=V0xt2 donc h=340t2

** X= (G/2)*t1² donc 5t1². Sachant que t1=3-t2 donc X=5(3-t2)²

Je vous remercie encore. <p align="left"><span style="font-weight: normal; font-size: 11px;">


Dernière modification par keke64 le 22/10/2009 @ 10h38</span>




Dernière modification par keke64 le 22/10/2009 @ 10h47

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Réponse n° 7
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le 22/10/2009 @ 16h14
par Webmaster

Webmaster

Administrateur
303 messages

Dixit...
Cet exercice est bien dans la mécanique, par rapport aux mouvements particulier: mouvement de translation uniformément varié et mouvement de rotation uniformément varié.

Oui, je disais que ce n'était pas de la mécanique, je voulais dire pas de la construction mécanique parce qu'un caillou qui tombe dans un puits frown

C'est tout bon pour cet exercice, donc cool


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Réponse n° 8
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le 23/10/2009 @ 14h57
par keke64

keke64

visiteur

Je sais que c'est trop de vous demander encore de l'aide. Mais voici un autre exercice que je n'arrive plus:

Soit un automobile à l'arrêt d'une côte. La pente est de 15%. Le conducteur descend en roue libre. Le mouvement est rectiligne uniformément accéléré, la longueur de la pente est 1000m et g=10/s²

1- Déterminer la durée de la descente

2- Quelle est la vitesse de la voiture en bas de la descente.


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Réponse n° 9
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le 23/10/2009 @ 15h25
par Webmaster

Webmaster

Administrateur
304 messages

Bonjour.

Là, on postule que le mouvement est uniformément accéléré. Le problème consiste donc en premier lieu à connaître l'accélération, en m/s². Pas le choix, il faut :
- définir le sous-ensemble isolé : la voiture évidemment,
- faire l'inventaire ou bilan des actions mécaniques extérieures à l'isolement : le BAME. Il y a les actions de contact (ou liaison) et les actions à distance, comme le poids. Ici, on n'a que des glisseurs c'est à dire des forces, en N.
- appliquer le Principe Fondamental de la Dynamique (PFD), qui se décline en Théorème de la Résultante Dynamique (TRD) et Théorème du Moment Dynamique (TMD). Le TRD, équation vectorielle, s'écrit : la somme des forces extérieures (en N) agissant sur le sous-ensemble isolé égale la résultante dynamique, autrement dit la masse du sous-ensemble (en kg) multipliée par l'accélération linéaire de son centre de gravité (en m/s²). Σ Fext = m.aG.

Vous faites un bon schéma indiquant la pente (angle) et vous devriez arriver à déterminer l'accélération aG du solide. Ensuite, il suffit d'écrire l'équation horaire du solide en mouvement de translation uniformément variée et ça sera terminé.

Autre voie d'exploration : les théorèmes énergétiques. Il y a notamment le Théorème de l'énergie cinétique. Il est bien utile lorsque le problème consiste à établir un lien entre une situation à un instant t1 et une situation à un instant t2, sans se préoccuper de ce qu'il se passe entre temps.

Le Théorème de l'énergie cinétique (voir sur Wikipedia) s'écrit : somme des travaux des efforts extérieurs agissant sur l'ensemble isolé égale la variation d'énergie cinétique du sous-ensemble. Les efforts (que des forces ici, pas des moments) extérieurs sont listés dans le BAME. Le travail d'une force, c'est le produit de la force par le déplacement de son point d'application

Le théorème de l'énergie cinétique s'écrit :

Σ W Fext = Δ Ec

Vous n'avez donc qu'à calculer :
- le travail du poids : W poids = m.g.Δz = m.g.(z2-z1)
- travail de la réaction du sol sur le véhicule : comme c'est un produit scalaire, vous devriez pouvoir montrer que c'est nul, avec quelques hypothèses.
- énergie cinétique de départ Ec1 (vitesse nulle !)
- énergie cinétique d'arrivée Ec2 (vitesse recherchée)

Bon courage !


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Réponse n° 10
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le 23/10/2009 @ 17h48
par keke64

keke64

visiteur

Euh .... Merci. ^^
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