08-09_ATI2_CM_TP_Cinematique-IV_Motos ( PDF

AUTOMatismes Informatique Industrielle
NOM:
Prénom :
Date:
TP Cinématique IV-Motos
SUJET : Calcul de l’accélération d’une moto
1.Références :
Objectifs programme :
- S 724 Cinématique d’un solide en translation.
Compétences attendues :
C1 : Calculer une accélération à partir d’une variation de vitesse.
C2 : Etablir les équations de vitesse et de mouvement.
C3 : Exploiter les équations de vitesse et de mouvement.
2.Nouvelles connaissances abordées :
- Les équations de mouvement, de vitesse et d’accélération.
3.Système support :
DOCUMENTATION TECHNIQUE MOTO
4.Composition du dossier TP et documentation à consulter :
- Le cours de cinématique
- Document comparatif technique moto
5.Conditions de réalisation :
- Durée : 2h
- Autonomie : Travail de groupe
- Compte rendu : Individuel à rendre en fin de séance.
Page 1/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
FICHE EVALUATION
TP Cinématique IV-Motos
L’élève doit remplir la rubrique 4 concernant l’acquisition des compétences.
1/ Evaluation des travaux pratiques en cours de séance (15 points).
Partie du TP
Note attribuée
I
II
III
IV
/4
Remarques
/4
/3
/4
2/ Evaluation du compte rendu (5 points)
Note attribuée
Remarques
/5 pts
3/ Note globale (/20)
/20
4/ Bilan de l’acquisition des compétences
Vérifier que les compétences visées sur la première page sont acquises.
C1 : Calculer une accélération à partir d’une variation de vitesse.
C2 : Etablir les équations de vitesse et de mouvement.
C3 : Exploiter les équations de vitesse et de mouvement.
Compétences
La compétence
est parfaitement
acquise
Acquisition des compétences
La compétence
La compétence
est seulement
n'est que
acquise sur ce TP
partiellement
acquise
C1
C2
C3
5/- Remarques générales
Page 2/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
La compétence
n'est pas acquise
TP Cinématique IV-Motos
L’objectif de cette étude est déterminer un modèle mathématique de
performance cinématiques de différentes motos.
On considère pour les parties I à III l’accélération comme constante.
Lire le document comparatif assez rapidement car seul le tableau de comparaison des performances
nous intéresse.
I/ Exploitation des tests pour le calcul de l’accélération
I-1- Test 0 à 100 Km/h
Pour les trois motos testées, calculez l’accélération moyenne développée et consignez les
résultats dans le tableau. Les calculs doivent apparaître.
HONDA CBR
1100 XX
Kawasaki ZX 9R
Suzuki GSX
1300 R
Accélération en
m/s ²
I-2- Test 0 à 200 Km/h
Recommencez les calculs et remplissez le tableau en comparant avec la valeur du premier test
(<, >, =)
HONDA CBR
1100 XX
Kawasaki ZX 9R
Accélération en
m/s ²
Comparaison
avec le 1°test
I-3- Test 200m Départ Arrêté (200m DA)
Page 3/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
Suzuki GSX
1300 R
TP Cinématique IV-Motos
Recommencez les calculs et remplissez le tableau en comparant avec la valeur du premier et
du deuxième test (<, >, =)
HONDA CBR
1100 XX
Kawasaki ZX 9R
Suzuki GSX
1300 R
Accélération en
m/s ²
Comparaison
avec le 1°test
Comparaison
avec le 2°test
I-4- Test 400m Départ Arrêté (400m DA)
Recommencez les calculs et remplissez le tableau en comparant avec la valeur du premier, du
deuxième et du troisième test (<, >, =)
HONDA CBR
1100 XX
Kawasaki ZX 9R
Accélération en
m/s ²
Comparaison
avec le 1°test
Comparaison
avec le 2°test
Comparaison
avec le 3°test
Quelles explications données vous aux variations (ou non-variation) constatées ?
Page 4/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
Suzuki GSX
1300 R
TP Cinématique IV-Motos
I-5- Comparaison des accélérations avec des vitesses initiales non nulles
Remplissez le tableau suivant en indiquant les accélérations calculées.
HONDA CBR
1100 XX
Kawasaki ZX 9R
Suzuki GSX
1300 R
Test 60 à 90 Km/h
Test 90 à 130 Km/h
Test 90 à 130 Km/h
Comparez ces valeurs avec les précédentes.
I-6- Pour les 4 tests étudiés, le classement des motos est il toujours le même ?
Est ce possible ?
Appelez le professeur pour procéder à l’évaluation de cette partie.
II/ Etude des équations de mouvement et de vitesse.
Dans les parties 2 et 3, seule la Honda CBR 1000XX sera étudiée.
II-1- Pour le premier test 0 à 100 Km/h
Ecrire les équations de vitesse et de mouvement en détaillant les calculs.
Page 5/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
TP Cinématique IV-Motos
V(t) =
x(t) =
II-2- Etude des tests 2,3,4,6,7
Ecrire les équations de vitesse et de mouvement pour les tests concernés et remplissez le
tableau suivant :
TEST
EQUATION
HONDA CBR 1100 XX
V(t) =
Test 0 à 200 Km/h
X(t) =
V(t) =
Test 200 m DA
X(t) =
V(t) =
Test 400 m DA
X(t) =
V(t) =
Test 60 à 90 Km/h
X(t) =
V(t) =
Test 90 à 130 Km/h
X(t) =
Appelez le professeur pour procéder à l’évaluation de cette partie.
III/ Exploitation des équations de vitesse et de mouvement.
III-1- Test n°1 de 0 à 100 Km/h
La référence temps est au départ de la moto.
Tracez sur une feuille libre à petits carreaux les courbes x(t) et v(t).
Si le test se poursuit, au bout de combien de temps la moto Honda atteindra les 200 Km/h et
quelle distance elle aura parcouru ?
Vous proposerez une réponse graphique et une réponse analytique.
Comparez avec les résultats obtenus au deuxième test.
Page 6/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
TP Cinématique IV-Motos
Au bout de combien de temps la moto aura t - elle parcourue 200m ?
Au bout de combien de temps la moto aura t – elle parcourue 400m ?
Vous proposerez une réponse graphique et une réponse analytique.
Comparez avec les résultats des tests 3 et 4 puis expliquez.
III-2- Test n°4 400 m DA
Calculez la distance parcourue au bout de 11,4 secondes. Que devrait être le résultat ?
Conclusion sur la validité des calculs effectués depuis le début !
Appelez le professeur pour procéder à l’évaluation de cette partie.
Page 7/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
TP Cinématique IV-Motos
IV/ Accélération variable
Il est évident que l’hypothèse d’une accélération constante ne se rapproche pas de la réalité du
test.
Posons comme hypothèse que l’accélération varie linéairement en fonction du temps.
Ce qui en intégrant nous donne une équation de l’abscisse en fonction du temps du type
3
X(t) = at + bt² + ct + d
attention a est ici une inconnue et non pas l’accélération.
En exploitant les données du premier test de la HONDA, établissez les équations numériques
des accélération γ(t), vitesse v(t) et abscisse x(t).
Ces équations seront établies sous une forme numérique.
Tracez sur une feuille de copie à petits carreaux les courbes v(t) et a(t).
Le sens de variation de l’accélération en fonction du temps paraît elle logique ?
Page 8/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique
TP Cinématique IV-Motos
Page 9/9
Lycée CHEVALIER D’EON-TONNERRE-BTS ATI - Construction Mécanique