Problème Kane 6.14

[medecinephysique]

Bonjour à nouveau,

J'ai un petit souci pour résoudre le problème suivant:

Un saumon de 4,5 N remonte, à vitesse constante, une échelle à poissons sur une distance de 5 m. L'eau exerce une force dissipative de 1,3 Newtons. Le poisson s'élève de 0,5 m en remontant l'échelle.

a) Quel travail le poisson doit il effectuer pour compenser la force dissipative?

La vitesse étant constante, j'en déduis que la somme de mes forces en l'axe des x doit être nulle (et en y aussi) car l'accélération résultante vaut zéro. J'ai juste du mal à décomposer mes forces. Sur l'axe des x positif, j'ai la force exercée par le saumon. Sur les x négatifs, j'ai la force dissipative de l'eau mais j'ai aussi la composante Fg(x) de mon saumon, non?

Et une fois que j'ai trouvé la force exercée par le poisson, je le multiplie par 5 mètres et c'est tout, non?

Merci bcp pour votre temps et aide
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[albanxiii]

Bonjour,

Si vous voulez appliquer cette méthode, avec la détermination des forces, il faut faire un dessin. Et le travail que vous cherchez n'est pas la norme de la force exercée par le poisson multipliée par la distance parcourue, c'est l'intégrale du produit scalaire de la force par le déplacement, intégré sur le chemin parcouru....

Comme vous vous en doutez (j'espère), il est possible de faire beaucoup plus simple. Essayez de raisonner sur l'énergie. Vous devez bien connaître quelques grands théorèmes de mécanique concernant l'énergie d'un système.

@+

[medecinephysique]

Re-bonjour,

Merci bcp pour votre réponse et votre temps.

Alors tout d'abord j'ai appliqué la méthode des forces (voir pdf ci-joint en espérant que je sois lisible).
Pourriez-vous vérifier si mon premier raisonnement est juste, s'il vous plaît?

Si je raisonne maintenant par l'énergie: Je pose le point d'origine de l'énergie potentielle comme étant le départ de mon saumon. Donc au début il n'y a que de l'énergie cinétique (1/2mv*2). Une fois son but atteint et en supposant qu'il s'arrête, il n'y a plus que l'énergie potentielle (mgh). Et maintenant j'ai envie de poser mgh = 1/2mv*2 sauf que l'énergie mécanique n'est pas conservée en présence de forces dissipatives. Est ce que ça pourrait jouer si je raisonne uniquement en terme d'énergie cinétique?

[invite07941352]

Bonjour,
J'ai du mal à suivre tout cela ... Donc , pour ajouter à la confusion ou débloquer votre exercice , voilà mon raisonnement pas obligatoirement juste ...

On demande le travail de la force dissipative ( et pas autre chose ...) : elle vaut 1.3 N , elle agit sur 5 m , donc travail : 6.5 J

[A voir en vidéo sur Futura]

[medecinephysique]

Ah oui en effet.... posé comme ça, ça devient beaucoup plus simple. Je suis de nv allée chercher midi à 14h00 plutôt que de faire simple.
Merci mille fois en tout cas.

[invite07941352]

Re,
Oui, mais ce qui m'inquiète, c'est que je n'ai pas compris et intégré la remarque du post 2 ...

[medecinephysique]

Juste par rapport à ce poste 2 quand il dit

Et le travail que vous cherchez n'est pas la norme de la force exercée par le poisson multipliée par la distance parcourue, c'est l'intégrale du produit scalaire de la force par le déplacement, intégré sur le chemin parcouru....

Ca veut dire que le travail effectué, c'est la distance parcourue par mon saumon qui est égale à l'hypothénuse de mon triangle rectangle (5,03 mètres) fois la force dissipative (1,3 N)? Parce que seule la force parallèle au déplacement est utile pour calculer le travail d'une force, non?

Parce que mon saumon il ne parcourt pas 5 mètres mais 5,03 mètres. Désolée pour le langage pas du tout scientifique mais en gros ce que je suis en train de demander c'est:

Il faut faire 1,3 N X 5,03 et pas 1,3 N X 5, non? Je sais qu'il n'y a que 0,03 m de différence mais ça me perturbe...

[albanxiii]

Bonjour,

Je suis fatigué en ce moment...

Si je raisonne maintenant par l'énergie: Je pose le point d'origine de l'énergie potentielle comme étant le départ de mon saumon. Donc au début il n'y a que de l'énergie cinétique (1/2mv*2). Une fois son but atteint et en supposant qu'il s'arrête,

Non, l'énoncé vous dit que sa vitesse reste constante.

On demande le travail de la force dissipative ( et pas autre chose ...) : elle vaut 1.3 N , elle agit sur 5 m , donc travail : 6.5 J

En supposant que le déplacement se fait en ligne droite (dans mes souvenirs, une échelle à poissons ressemble plus à une marche d'escalier qu'au dessin de medecinephysique) et que la force dissipative est colinéaire à ce déplacement. Sinon, c'est faux.
Disons que l'énoncé n'est pas clair à ce niveau là, et qu'on a le droit de supposer ce qui nous arrange.

Oui, mais ce qui m'inquiète, c'est que je n'ai pas compris et intégré la remarque du post 2 ...

L'énoncé ne demande pas de calculer la force motrice du poisson, juste son travail. Je proposais donc de faire plus simple en utilisant le théorème de l'énergie mécanique : la variation d'énergie mécanique d'un système est égale à la somme des travaux des forces non conservatives s'exerçant sur lui.

Si c'est un exercice posé en PACES (j'imagine ?), je complique inutilement et c'est l'habitude de cette filière de fournir des énoncés bancales.
Mais comme je disais, je suis fatigué en ce moment.

@+

[medecinephysique]

Alors au risque de me faire incendier, j'ai oublié de préciser que l'exercice contenait un schéma. Moi aussi je suis fatiguée. Je l'ai joint à mon post. C'est pour ça que je m'obstinais autant avec mon triangle rectangle. Désolée...