Activité sur les ascenseurs : PRINCIPE d'INERTIE
Objectif : Au travers de l'exemple des ascenseurs, il s'agit de découvrir ici la 1ère loi de Newton, appelée aussi principe d'inertie
Cable
Doc. 1: BURJ KHALIFA
La Burj Khalifa (à DUBAÏ)
est la tour la plus haute du
monde avec sa pointe qui
culmine à 828 m.
Treuil
Doc. 2: Ascenseur le plus
rapide du monde
Curieusement, l'ascenseur le
plus rapide au monde n'est pas
dans la tour la plus haute. Il se
trouve dans la Shangaï Tower
(à SHANGAÏ) et se déplace
à la vitesse de 73,8 km.h -¹
Doc. 3: Description simplifiée d'un ascenseur
On peut considérer un ascenseur comme un objet ponctuel, d'une
masse de 750 kg (passagers compris) et ne subissant que 2 actions
extérieures : son Poids P et la Tension du câble T.
Un capteur de force (appelé dynamomètre) permet de connaître à
chaque instant la valeur de T (Tension du câble).
L'intensité du champ de pesanteur terrestre vaut: g = 10 N.kg¹
Pour la suite de cette activité, le système étudié sera l'ascenseur et ses passagers
On se placera dans un référentiel adapté. Préciser lequel : ...
I Les actions mécaniques
1.1. Le Poids de l'ascenseur :
P= M X G

Q7: Le mouvement se décompose en 3 phases: indiquer de quel point à quel point ont lieu chacune des 3 phases (Go = départ)
Demander au professeur de vous donner la chronophotographie de l'ascenseur de Burj Khalifa.
Q8: Préciser, pour chacune des 3 phases, le type de mouvement de l'ascenseur (Rappel : le mouvement donne 2 informations : une
sur la trajectoire et une sur l'évolution de la vitesse)
Q9: à l'aide des documents fournis et en faisant quelques approximations justifiées, calculer la vitesse moyenne en m.s¹ de cet
ascenseur puis convertir en km.h¹.
Q10: Compte-tenu de vos connaissances, et des document fournis, le résultat vous semble-t-il cohérent ? Justifier
III Principe d'inertie (1ère loi de Newton)
7500 N dans la phase 2 (vitesse constante) et enfin 4500 N dans la phase finale (freinage).
Lors de la montée, le dynamomètre indique que la Tension du câble T vaut 9000 N dans la phase 1 (accélération), puis
Q10: Comparer les valeurs de la tension du câble T avec le poids P au repos puis dans chacune des 3 phases.