En particulier, elles ne modifient pas la norme de la vitesse; elles peuvent cependant en modifier la direction. Travail des forces conservatives [ modifier | modifier le code]
Les forces conservatives sont, par définition, des forces dont le travail ne dépend pas du chemin suivi mais uniquement des positions de départ et d'arrivée. Dans le cas de telles forces, il existe alors une énergie potentielle associée, dont la variation est l'opposée du travail. Le poids est un exemple de force conservative, dont le travail est l'opposé de la variation de l'énergie potentielle de pesanteur. Les contre-exemples les plus courants sont les frottements, dont le travail dépend toujours du chemin suivi. Considérons un corps de masse m se déplaçant de A vers B et un repère, l'axe étant supposé vertical et dirigé dans le sens opposé de la gravité:. Dans ce cas, le travail du poids vaut:. Si on considère que le poids est constant le long du trajet entre A et B alors on a:. Si l'on note les coordonnées du point A et celles de B, alors les coordonnées des vecteurs et sont les suivantes:
et, par définition du produit scalaire, le travail du poids se simplifie de la façon suivante:
Le travail du poids d'un corps est donc indépendant du chemin suivi lors de son déplacement, il ne dépend que de la variation d'altitude du centre de gravité de ce corps.
Travail Des Forces Depression.Fr
T3. 7. Travail des forces de pression. Enonc. Partie A. On
ralise la compression isotherme d'une mole de gaz
parfait contenu dans un cylindre de section S. On suppose que le poids du piston est
ngligeable devant les autres forces intervenant
dans le problme. La temprature To est
maintenue constante par un thermostat. P 1 et P 2
sont les pressions initiale et finale. P 1 est la pression atmosphrique. 1. Comment raliser une compression isotherme? 2. Reprsenter graphiquement cette
transformation en coordonnes ( V, P). 3. Calculer le travail fourni W 1
une mole de gaz partait. Partie B.
ralise maintenant cette compression brutalement; en
posant sur le piston de section S une masse
M calcule de telle sorte que la pression
finale l'quilibre soit P 2
la temprature To. 4. Discuter ce qui se passe. 5. Calculer le travail fourni W 2
Partie C. 6. Reprsenter le travail fourni dans ces deux
situations en traant y = W 1 / P 1 V 1
et y = W 2 / P 2 V 2 en fonction de x = P 2 / P 1.
troisième lieu, on adapte les conduites et les composantes
à une éventuelle pression
d'éclatement, ce qui amène à prendre en
considération le facteur de sécurité. Le facteur de
sécurité est une
valeur absolue résultant du rapport entre la pression
d'éclatement d'une conduite ou d'un composant et la pression
moyenne de service de la machine. La formule employée pour
trouver la valeur du facteur de sécurité (fs) est la
suivante:. On utilise le facteur de
sécurité pour évaluer la pression de service
que l'on devra injecter. Cette pression est donnée en
bars (ou en kgf/cm 2). Par
exemple,
quelle sera la pression de service d'un
circuit qui utilise des tuyaux flexibles testés
à 200 bars comme pression d'éclatement, si l'on
veut travailler avec un facteur de sécurité
de 5? Pour le savoir, il suffit d'utiliser la
formule:
et donc,
pt = 40 bars. 3. Expression de la
force d'un vérin
Dans un système hydraulique, la force (F)
développée par les actionneurs s'exprime en newtons
dans le Système international.
Travail Des Forces De Pression La
Dans cette étude,
vous verrez que la pression des fluides
à l'intérieur d'un circuit hydraulique joue un
rôle de premier ordre. Le calcul de la pression et de la
force doit être d'une extrême précision afin
de faire un choix judicieux des composantes du
système. 1. Opposition à
une pression
La pression se définit comme étant la
force appliquée sur une unité de surface. Formule
fondamentale de la pression:
P= F / S Pression en N/m2 ou
pascal. Avec:
F: force appliquée en
newton; S:
section d'application en m 2. En industrie la pression est
généralement exprimée en bars et parfois en
kgf/cm 2 d'où
la conversion:. Dans un système hydraulique
fermé, le phénomène physique qu'est la
pression (P) fait son apparition proportionnellement
à l'opposition qu'offre le circuit à la circulation du
fluide. La valeur absolue de la pression est
directement proportionnelle à l'opposition que lui offre le
système hydraulique. Les figures
suivantes vous aideront
à mieux saisir cette définition. Pression et opposition:
Le système circulatoire d'un
circuit hydraulique, qui est composé de tuyaux, de tubes et de
flexibles, constitue lui-même une opposition à la
circulation du fluide hydraulique et ceci par les frottements
des molécules du fluide sur les parois des
conduites.
Soit une mole de gaz subissant une compression isotherme réversible de (P 0, T 0) à (2P 0, T 0). Donner l'expression du travail reçu par le gaz selon qu'il s'agit:
1-) D'un gaz parfait
2-) D'un gaz de Van der Waals. Que peut on en conclure si a = b = 0? On donne la relation d'état pour une mole de gaz de Van der Waals:
3-) D'un gaz obéissant à l'équation d'état: PV = RT (1 – a'P)
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Travail Des Forces De Pression Mon
Ici, W < 0: le cycle est moteur. Travail le long d'un cycle Exemple: Quelques transformations particulières Transformation à volume constant:
Transformation à pression extérieure constante:
Transformation réversible isotherme d'un gaz parfait: Parois diathermes (ou diathermanes): parois qui laissent passer la chaleur (contrairement aux parois adiabatiques ou athermanes). Thermostat (ou source de chaleur): corps de très grande taille, dont la température reste constante (égale ici à T0) même lorsque le corps reçoit de la chaleur. Ici, le gaz parfait subit une transformation réversible à température constante; on parlera de transformation isotherme. En utilisant l'équation d'état des gaz parfaits:
Et le travail total reçu par le gaz lors de la transformation est:
Sachant que (loi de Mariotte):
Il vient:
Et:
Fondamental: Transferts thermiques (quantités de chaleur) Transfert thermique (« Chaleur »): échange d'énergie au niveau microscopique (exemple: récipient rigide contenant un gaz et placé sur une plaque chauffante).
Exemple: Transformation à pression extérieure constante On définit la fonction d'état enthalpie: \(H=U+PV\) Le transfert thermique est alors donné par: \(Q=\Delta H\) Exemple: Transformation adiabatique réversible d'un GP, loi de Laplace Hypothèse: pas de transfert de chaleur et réversibilité de la transformation. Les lois de Laplace sont vérifiées: \(P{V^\gamma} = cste = {P_1}V_1^\gamma = {P_2}V_2^\gamma\) Ou, ce qui est équivalent: \({P^{1 - \gamma}}{T^\gamma} = cste = P_1^{1 - \gamma}T_1^\gamma = P_2^{1 - \gamma}T_2^\gamma \;\;\;\;\;ou\;\;\;\;\;T{V^{\gamma - 1}} = cste = {T_1}V_1^{\gamma - 1} = {T_2}V_2^{\gamma - 1}\) Remarquer que le travail reçu par le gaz lors de la transformation est directement donné par: \(W = \Delta U = n{C_{V, mol}}({T_2} - {T_1})\) Soit: \(W = n\frac{R}{{\gamma - 1}}({T_2} - {T_1}) = \frac{{{P_2}{V_2} - {P_1}{V_1}}}{{\gamma - 1}}\)
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