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Bonsoir vous pouvez m'aider svp a faire l'exercice a, b, et c merci d'avance
Voici quelques caractéristiques des TGV Duplex mis en circulation à partir de 2006 par la SNCF en France
métropolitaine :
– masse à vide : 380 tonnes
– masse en charge : 420 tonnes
– vitesse maximale en circulation : 320 km/h
a. Lorsqu’il est en charge, sur un rail horizontal et rectiligne, le TGV passe de l’immobilité́à sa vitesse maximale en
5 min 20 s. Que vaut alors, en moyenne, son accélération ?
b. En déduire la valeur moyenne de la résultante des forces auxquelles le TGV est soumis pendant sa phase
d’accélération.
c. En supposant qu’il soit soumis à des forces dont la résultante a la même valeur que celle calculée à la question b
mais qu’il voyage à vide, en combien de temps le TGV atteint-il sa vitesse maximale ?

Sagot :

Kei2005

Réponse :

QUESTION A)

Pour calculer l'accélération moyenne tu dois convertir le temps t en s et la vitesse en m/s soit:

  • t(en s) = 5 x 60 + 20 = 320 s
  • V(en m/s) = 320 / 3,6 ≈ 89 m/s

a = (V1 - V0) / Δt

  • a = (89 - 0) / 320
  • a = 0,28 m/s²

QUESTION B)

la force résultante , dans ce cas précis, se calcul simplement en suivant la relation suivante:

Frés = m x a   avec m en kg et a en m/s²

  • Frés = 420 000 x 0,28 m/s²
  • Frés = 117 600 N

QUESTION C)

A partir de là tout est simple :), tu modifie ta relation de la force résultante pour obtenir l'accélération moyenne tel que:

Frés = m x a ⇔ a = Frés/m

  • a = 117 600/380 000
  • a ≈ 0,31 m/s²

Tu connais désormais l'accélération moyenne a et la vitesse V, tu peux donc trouver l'intervalle de temps pour la quelle le TGV atteindra 320 km/h, sans oublier la conversion des unités évidemment;)  

a = (V1 - V0) / Δt ⇔ Δt  = (V1 - V0)/a

  • Δt = 89/0,31
  • Δt ≈ 287 s
  • Δt ≈ 0h; 4 min; 47 s

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