Liz into the elevator

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ortollj
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Liz into the elevator

par ortollj » 21 Juin 2013, 21:54

Bonjour



je me suis inscrit sur le cours EDX en ligne MITx: 8.MReV Mechanics ReView, Mit edx

je seche sur un des exercices.

Starting from rest, an elevator accelerates uniformly between the 1st and 2nd floors,
and decelerates uniformly between the 5th and 6th floors,
coming to a stop at the 6th floor. Between the 2nd and 5th floors,
the elevator covers the 6 meter distance between each two adjacent floors in 1 second.
Inside, Liz (who is about to graduate) is standing on a scale that reads 800 N when the elevator isn't moving.
What was her minimum scale reading during the trip? Use g = 10 m/s^2.

les 6 reponses du qcm

800N 420N 560N 380N 640N 240N

il n'y a malheureusement pas la reponse que je voulais donner.
poid de lIz=80 kilos(un peu grassouillette !, a moins qu'elle soit grande) deceleration dV/dT=6 m/s^2

je trouve pour l'affichage min de la balance W=80 kg x (10-6)=320

en desespoir de cause j'ai coche 380 , et j'ai obtenu une vilaine croix rouge :hum: au lieu d'une belle coche verte !
quelque chose m'echappe
si j'avais su j'aurais pas venu.



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ortollj
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par ortollj » 21 Juin 2013, 22:15

oops je me suis planté, en fait c'est pas un DV/DT mais un dV/dD ! :mur:
une deceleration d'une vitesse 6M/Sec a 0 en 6 metres.
je ne comprend plus rien ! :doh:
si j'avais su j'aurais pas venu.

Luc
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par Luc » 21 Juin 2013, 22:38

ortollj a écrit:oops je me suis planté, en fait c'est pas un DV/DT mais un dV/dD ! :mur:
une deceleration d'une vitesse 6M/Sec a 0 en 6 metres.
je ne comprend plus rien ! :doh:


en fait il faut trouver la valeur de la décélération constante. Elle passe de 6m/s à 0m/s avec une décélération constante en un étage, soit 6 mètres.

Posons a comme valeur de la décélération.
A t=0, z=0, et v=6m/s.
Les forces appliquées sont la gravitation et le freinage, donc par newton, l'accélération totale est -(g+a).
EDIT : Faux, il y a évidemment la réaction du sol qui compense la gravité. Donc l'accélération est -a. Je corrige donc les équations.
Donc v(t)=6-at
z(t)=6t-1/2at^2,

Au stop, z=6, v=0 donc t=6/a
donc 6=36/a-18/a=18/a
donc a=3ms-2=3g/10.

Du coup le poids mini est m*(g-a)/10=560N

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ortollj
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par ortollj » 22 Juin 2013, 04:57

merci beaucoup Luc
je suis un peu en mode panique, je dois finir cette partie avant dimanche 23h.
pour ne pas etre eliminé.
je suis un peu fatigué le soir apres le boulot, et je n'ai pas assez bossé.
je me suis precipité bêtement pour la reponse a cet exercice, sans faire fonctionner mon cerveau !
si j'avais su j'aurais pas venu.

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ortollj
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par ortollj » 22 Juin 2013, 07:34

ce matin en parcourant les discussions sur cet exercice.
(j'ai d'ailleurs vu que je n'etais pas le seul a patauger !)
je suis tombé sur
Is the correct answer in the list?
ErikD 6 days ago
Can anyone confirm that the correct answer is actually in the list of given options?
I'v been able to calculate acceleration/deceleration/weight and find a (I think the correct) solution, but it is not in the list.

et la reponse d'un prof
staff
0 NAPS

The correct answer is actually in the list of given options. From your strategy above,
it appears that you are on the right track to solving for the minimum scale force value.

Keep in mind, . Use this formula to solve for acceleration (since v and s are known),
then subtract this acceleration from acceleration due to gravity.


c'est quoi s ? scale ? ce qui voudrait dire s=800 ?, dautre part je croyais me souvenir que voulait dire derivée par rapport au temps.
si j'avais su j'aurais pas venu.

Black Jack

par Black Jack » 22 Juin 2013, 10:50

Pour passer de 6 m/s à 0 m/s en 6 m à décélaration constante :

d = vot + at²/2
v = vo + at
(Avec l'origine de l'horloge à l'instant du début de freinage)

6 = 6t + at²/2
0 = 6 + at

at = -6

6 = 6t + at.t/2
6 = 6t - 3t
t = 2 s (durée du freinage)
a = -6/2 = -3 m/s² (le signe - indique que c'est une décélération)

M = Po/g = 800/10 = 80 kg
Poids min lu : P = m *(g + a) = 80 * (10 - 3) = 560 N (c'est l'indication pendant la phase de décélération)

:zen:

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ortollj
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par ortollj » 22 Juin 2013, 12:37

Bravo Black Jack
mais je ne comprend pas la reponse du prof: Keep in mind, .
j'ai l'impression que des bananes égalent des poires ?. si l'un de vous 2 a une explication.
je lui ai demandé une explication.
I have the feeling that bananas equal pears?.
si j'avais su j'aurais pas venu.

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ortollj
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par ortollj » 22 Juin 2013, 13:19

ortollj a écrit:Bravo Black Jack
mais je ne comprend pas la reponse du prof: Keep in mind, .
j'ai l'impression que des bananes égalent des poires ?. si l'un de vous 2 a une explication.
je lui ai demandé une explication.
I have the feeling that bananas equal pears?.


oops ! again, Keep in mind, . n'est pas la reponse du prof mais le commentaire d'un internaute juste derriere la reponse du prof ! :hum:
si j'avais su j'aurais pas venu.

Kikoo <3 Bieber
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par Kikoo <3 Bieber » 22 Juin 2013, 13:26

Salutos !
ortollj a écrit:oops ! again, Keep in mind, . n'est pas la reponse du prof mais le commentaire d'un internaute juste derriere la reponse du prof ! :hum:

v*v' c'est 1/2*(v²)', mais je vois pas ce que ça vient faire ici. Qu'est-ce que s ? Une abscisse curviligne ?

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ortollj
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par ortollj » 22 Juin 2013, 14:11

Bonjour Kikoo <3 Bieber
désormais , je serai prudent avec tes fin de messages ,la derniere fois j'etais tombé dans ton panneau , mais ton manege n'avait pas echappé a Saccharine. :happy2:
si j'avais su j'aurais pas venu.

Luc
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par Luc » 22 Juin 2013, 20:28

ortollj a écrit:
c'est quoi s ? scale ? ce qui voudrait dire s=800 ?, dautre part je croyais me souvenir que voulait dire derivée par rapport au temps.


s est homogène a une longueur d'apres la formule, j'en déduis donc que c'est la coordonnée de position sur l'axe de l'ascenceur.

Black Jack

par Black Jack » 23 Juin 2013, 10:01

Comme Luc l'a écrit, l'homogénéité de la formule impose que s ait les dimensions d'une longueur.

Je ne me prononce pas sur le chemin suggéré pour la résolution par la remarque en anglais, sans avoir lu le contexte qui précédait cette remarque.
Il faut juste faire attention au(x) repère(s) utilisé(s) dans l'étude. Soit repère terrestre, soit repère lié à la cage d'ascenseur (non galiléen), soit mélange des deux ...

Pour moi, la résolution est sans soucis par la voie que j'ai employée.

:zen:

Luc
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par Luc » 23 Juin 2013, 20:15

ortollj a écrit:oops ! again, Keep in mind, . n'est pas la reponse du prof mais le commentaire d'un internaute juste derriere la reponse du prof ! :hum:


En fait cette indication met sur la piste d'une deuxième méthode de résolution, rapide et élégante, qui utilise l'énergie.

Effectivement la variation d'énergie cinétique est donnée par , et la variation d'énergie potentielle est donnée par

Du coup quand on intègre ça entre l'état initial et l'état final, ça nous donne en fait
1/2*v^2=a*s

où v est la vitesse initiale (6m/s)
et s est la distance parcourue (6m)

D'où directement a=3m/s^2, et on retrouve le résultat obtenu en résolvant les équations du mouvement.

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ortollj
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par ortollj » 23 Juin 2013, 22:34

simple, elegant , en deux coups de cuillère a pot !
si j'avais su j'aurais pas venu.

Black Jack

par Black Jack » 24 Juin 2013, 11:21

ortollj a écrit:simple, elegant , en deux coups de cuillère a pot !


C'est tout aussi instantané autrement. Je n'ai écrit et développé les équations temporelles que pour aider les "non initiés", autrement on ferait ainsi :

La vitesse pendant freinage à décélération constante décroit linéairement et donc la vitesse moyenne jusque l'arret est Vo/2 (avec Vo = 6m/s la vitesse avant freinage).

---> v moyen = 3 m/s , durée de freinage = d/t = 6/3 = 2s et décélération ; a = dv/dt = -6/2 = -3m/s²

2 coups de cuillère à pot aussi.

:zen:

 

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