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Bonsoir,
Timéo observe une montagne russe. Grâce à son smartphone, il détermine que la vitesse du train en bas d'une
descente est de 28 m/s. Chaque train avec ses passagers pèse 4 000 000 g. Tíméo constate qu'en remontant,
la vitesse du train diminue progressivement et que celui-ci termine à l'arrêt lorsqu'il a fini de remonter.

1. Quelle énergie est associée au mouvement du train en bas de la descente?

2. Quelle est la forme d'énergie, liée à l'altitude, que possède le train à la fin de son ascension?

3. Rappelle l'expression de l'énergie cinétique d'un objet en mouvement avec les unités.

4. Convertis la masse du train et de ses passagers en kg.

5. Calcule l'énergie cinétique du train et de ses passagers en bas de la descente.

6. Décris l'évolution de l'énergie cinétique du train lors de sa remontée. Que devient cette énergie?

7. Déduis-en la valeur de l'énergie de position lorsque le train a fini de remonter.

Merci d’avance


Sagot :

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Réponse :

Explications :

■ résumé :

   vitesse maxi = 28 m/s ≈ 101 km/h ;

   masse TOTALE = 4000 kg = 4 tonnes !

■ Energie cinétique en bas :

  Ec = 0,5 x masse x vitesse²   ♥

       = 0,5 x 2000 x 28²

       = 1000 x 784

       = 784ooo Joule = 784 kJ .  

■ lors de la remontée, cette Energie se transforme

   petit à petit en Energie de position  

■ Energie de position en haut :

   Ep = masse x gravité x hauteur   ♥

            4000 x 9,8 x h = 784ooo

                   4 x 9,8 x h = 784

                       39,2 x h = 784

                                  h = 784/39,2

                                  h = 20 mètres !

■ remarque : on a négligé les frottements du train

   sur les rails ainsi que le frottement de l' air

   ( qui n' est pas réellement négligeable à 100 km/h ! ☺ )

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