Bonjour pouvez vous m’aider ? Un TGV est lancé à 320 km/h sur une ligne à grande vitesse. La masse du train est d’environ 385 tonnes. 1. Quelle est l’énergie ci
Physique/Chimie
alicia819
Question
Bonjour pouvez vous m’aider ?
Un TGV est lancé à 320 km/h sur une ligne à grande vitesse. La masse du train est d’environ 385 tonnes.
1. Quelle est l’énergie cinétique de ce TGV?
Une côte d’un dénivelé de 10m se situe devant ce TGV.
2. Quelle énergie potentielle va gagner ce TGV?
3. Si le TGV aborde cette côte en roue libre (sans être propulsé par de l’énergie électrique, ni freiné), quelle sera sa vitesse en haut de la côte ?
a. Se servir du principe de conservation de l’énergie totale → quelle sera son énergie cinétique restante en haut de la côte?
b. En déduire sa vitesse en haut de la côte
Un TGV est lancé à 320 km/h sur une ligne à grande vitesse. La masse du train est d’environ 385 tonnes.
1. Quelle est l’énergie cinétique de ce TGV?
Une côte d’un dénivelé de 10m se situe devant ce TGV.
2. Quelle énergie potentielle va gagner ce TGV?
3. Si le TGV aborde cette côte en roue libre (sans être propulsé par de l’énergie électrique, ni freiné), quelle sera sa vitesse en haut de la côte ?
a. Se servir du principe de conservation de l’énergie totale → quelle sera son énergie cinétique restante en haut de la côte?
b. En déduire sa vitesse en haut de la côte
1 Réponse
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1. Réponse scoladan
Bonjour,
1) m = 385 t = 385.10³ kg
et v = 320 km/h = 320 x 1000/3600 m.s⁻¹ ≈ 89 m.s⁻¹
Donc : Ec₀ = 1/2 x m x v² = 1/2 x 385.10³ x (89)² ≈ 1,52.10⁹ J
2) Ep₁ = mgh
avec g = 9,81 N.m⁻¹ et h = 10 m
Soit : Ep₁ = 385.10³ x 9,81 x 10 ≈ 3,8.10⁸ J
3) a) Em = Ec + Ep = constante
Donc :
Au bas de la côte : Em₀ = Ec₀ + 0 car h = 0 donc Ep₀ = 0J
En haut de la côte : Em₁ = Ec₁ + Ep₁
On en déduit : Ec₀ = Ec₁ + Ep₁
Et donc : Ec₁ = Ec₀ - Ep₁ = 1,52.10⁹ - 3,8.10⁸ = 1,14.10⁹ J
b) Ec₁ = 1/2 x m x v₁²
⇒ v₁ = √(2 x Ec₁/m)
Soit : v₁ = √(2 x 1,14.10⁹/385.10³) ≈ 77 m.s⁻¹
soit environ : v₁ = 77 x 3,6 = 277 km.h⁻¹