exercice: Détermination d'une force de frottement

[invite6e3738fd]

Bonjour,

Voila je rencontre quelques problemes avec ce chapitre (l'energie cinétique, le travail etc...) de physique et j'ai du mal a faire cet exercice, j'aurais besoin de votre aide svp.

Enoncé:

Une luge (et son passager) de masse 70kg, descend sans vitesse initiale (point de départ A), une piste rectiligne inclinée de 15%
Après avoir parcouru 100m (point B), sa vitesse est égale à 30 km/h
On négligera les frottements de l'air mais pas ceux sur la piste que l'on notera vecteur f

1)Quel est le système étudié?
j'ai répondu la luge

2)Quel est l'angle d'inclinaison de la piste ? détailler le calcul
Pour celle-ci j'ai un doute mais j'ai trouvé sa :
Soit x l'angle d'inclinaison en degré x=tan-1(15/100)=8.53° donc environ 8° je ne sais pas si c'est bon ou si je dois plus détailler.

3)Quelles sont les deux forces appliquées au système ?
j'ai mis le Poids noté vecteur P et la Réaction(luge/terre) noté R
(je ne suis pas sur)

4)bon la faut faire le schéma donc on va passer

c'est à partir de la que je bloque:
5)Donner l'expression littérale de la variation d'énergie cinétique au cours du mouvement du système puis simplifier le résultat.

6)Calculer littéralement la somme des travaux des forces appliquées au système.

7)En déduire la relation littérale permettant le calcul des forces de frottement.

8)Passer finalement à l'application numérique.

Donnée : g=9.8N.kg-1

j'attend votre aide merci
-----

[Duke Alchemist]

Bonjour.

5. Quelle est l'expression littérale générale de l'énergie cinétique (de translation) en fonction de la masse et de la vitesse ? Ec = ...
Pour déterminer l'expression de la variation, il te suffit d'exprimer en fonction de la masse et des vitesses finale et initiale.

6. Exprime les travaux de chacune des forces en ne faisant apparaître que les intensités des forces (ou leur expression littérale) plutôt que les produits scalaires.

7. Théorème de l'énergie cinétique avec ce qui précède.

8. Yaka...

Duke.

[invite6e3738fd]

ΔEc=ΣWvecteurab(vecteurF) ??
ΔEcab=Ecb-Eca ??

honnetement j'ai beaucoup de mal avec ce chapitre, si tu pouvais etre un peu plus précis et donner plus d'indications stp je t'en serais très reconnaissant.
Bien sur je ne te demande pas de faire l'exercice à ma place car tu n'es évidement pas la pour sa.

[Duke Alchemist]

Re-

5. L'expression de l'énergie cinétique (de translation) est , n'est-ce pas ?

Quelle est son expression (éventuellement sa valeur ) en A ? En B ?

6. Le travail d'une force constante le long d'un trajet AB est : où est l'angle entre les droites support de et .
Cela te rappelle quelquechose ?

Pour simplifier les expressions et les calculs, le plus souvent on utilise un repère sur lequel on projète les différents vecteurs-forces : on trouve très rapidement les (composantes des) forces qui travaillent...
C'est la partie la plus délicate de l'exercice.

Ce que tu proposes correspond au théorème de l'énergie cinétique pour la question 7.

Duke.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6e3738fd]

re.

donc pour la 5) il faudrait que je démontre que Eca=1/2mva² et Ecb=1/2mvb² ??
pour la 6) il faut laisser littéralement W(vecteur F)=vecteur F.vecteur AB=F x Ab x cosalpha ?

et pour la 7) j'applique le thérome de l'énergie cinétique avec les valeurs numériques avec ΔEc=Σvecteur AB (vecteur F)
ΔEcab=Ecb-Eca ??

[Duke Alchemist]

5. Que vaut v_A ? d'où que vaut E_c,A ?
idem en B. Si tu n'as pas de valeur, tu garde la notation v_B dans l'expression de E_c,B.
Pourquoi voudrais-tu les démontrer ?

6. Il y a moyen de simplifier chacune des expressions pour le travail.
* pour la réaction du support, que vaut le travail ?
* pour le poids ?
* pour les frottements ?
Peux-tu justifier chacun des résultats ?
(c'est la proposition du repère qui permet de justifier facilement)

7. à appliquer puisque tu connaîtra les expressions littérales des deux membres, tu en déduiras la valeurs des frottements.

Autre point important, n'oublie pas les éventuelles conversions pour l'application numérique !

Duke.

[ansset]

juste une remarque, tu es allé trop vite sur la 3).

en fait les deux forces qu'on te demande d'analyser sont celles qui influent sur le deplacement de la luge.
soit le poids pour sa composante le long de la pente et
la force f de frottement qui freine la luge ( vers l'arrière ).

sinon on te donne la vitesse en A , donc l'énergie cinétique.

[Duke Alchemist]

juste une remarque, tu es allé trop vite sur la 3).

en fait les deux forces qu'on te demande d'analyser sont celles qui influent sur le deplacement de la luge.
soit le poids pour sa composante le long de la pente et
la force f de frottement qui freine la luge ( vers l'arrière ).

sinon on te donne la vitesse en A , donc l'énergie cinétique.

Personnellement, j'aurais demandé les trois forces qui agissent sur le système... mais je ne suis pas le prof

[ansset]

Personnellement, j'aurais demandé les trois forces qui agissent sur le système... mais je ne suis pas le prof

je suis bien d'accord, l'énoncé n'est pas très "propre "....
bon, comme tu es revenu, je te laisse l'ami .
a +

[invite6e3738fd]

Pour la 3 je vais mettre les 3 forces bien qu'elle n'en demande que 2.
En revanche pour la 6) j'ai du mal à saisir en faite

[Duke Alchemist]

Es-tu capable de répondre à ces questions

* pour la réaction du support, que vaut le travail ?
* pour le poids ?
* pour les frottements ?

?

@ ansset :

bon, comme tu es revenu, je te laisse l'ami .
a +

Mais tu as le droit de participer aussi
Je ne suis pas à l'abri d'une erreur... et peut-être pourrais-tu expliquer autrement ce que j'essaie de faire comprendre à matt273

Duke.

[invite6e3738fd]

je ne sais pas du tout

[Eurole]

je ne sais pas du tout

Bonjour matt273.

As-tu dessiné ton problème ? Je pense qu'un schéma te permettrait de mieux comprendre les questions de Duke Alchemist, d'y répondre, et de les partager avec le forum.

.

[ansset]

re.

donc pour la 5) il faudrait que je démontre que Eca=1/2mva² et Ecb=1/2mvb² ??
pour la 6) il faut laisser littéralement W(vecteur F)=vecteur F.vecteur AB=F x Ab x cosalpha ?

et pour la 7) j'applique le thérome de l'énergie cinétique avec les valeurs numériques avec ΔEc=Σvecteur AB (vecteur F)
ΔEcab=Ecb-Eca ??

tu n'as pas à demontrer Eca=1/2mva² , c'est la définition de l'énergie cinétique.
si on te propose de simplifier c'est que Va est évident ( énoncé ).

pour le travail , c'est Ok, mais il faut le faire pour toutes les forces.

ensuite comme l'a écrit duke un travail induit une variation d'énergie.
en fait tu as toutes les briques , suffit de remettre tout à l'endroit.

[invite615a90d7]

6. Il y a moyen de simplifier chacune des expressions pour le travail.
* pour la réaction du support, que vaut le travail ?
* pour le poids ?
* pour les frottements ?
Peux-tu justifier chacun des résultats ? citation

je te conseille de faire un schema car le travail depend de l'angle et tu sais bien que la reaction normale du support est perpendiculaire soit un angle de 90° donc je te laisse deviner cos90°

pour le poids il faut appliquer
WP=mgh

je te laisse continuer

[invite6e3738fd]

W(R) = quoi?

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

W(R) = quoi?

Que peux-tu dire de par rapport au déplacement du système ?
Qu'en conclus-tu ?
Mêmes questions avec

Pour le poids, c'est un peu plus compliqué mais il suffit de projeter suivant les deux axes (bien choisis) et de voir quelle composante effectue un travail ou tu appliques ce qu'a proposé maxouglou en déterminant h (en fonction de l'inclinaison notamment).

Duke.