Physique: exercice de mécanique sur les forces de frottement

[AmauryB]

Bonjour,

Dans le cadre de mon cours de physique, je suis supposé réaliser l'exercice suivant:


Pour le cas de force maximale applicable avant que le bloc m ne soit mis en mouvement (par rapport au bloc M), je représente ma force de frottement de m sur M "du bas vers le haut", parallèlement à la surface du "coin" M; Et celle de M sur m dans la direction opposée. Et cela fonctionne.
Néanmoins, dans le cas où je dois rechercher la force minimale à appliquer, j'ai du mal à déterminer l'orientation de ces forces de frottements. Je dirais que celle de M sur m est vers le haut, mais pour celle appliquée par m sur M, je n'en ai pas la moindre idée...
Quelqu'un saurait-il m'aider ?

En espérant avoir été assez clair dans mes explications,

Merci d'avance,

Amaury
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[petitmousse49]

Bonjour
Connais-tu les lois de Coulomb sur le frottement solide ?
Si non : jette un coup d’œil ici :http://olivier.granier.free.fr/Seq05...e-coulomb.html
C'est le paragraphe sur le frottement statique (absence de glissement) qui va t'intéresser...

[AmauryB]

Merci pour votre réponse! Toutefois, je ne suis tout de même pas certain de l'orientation de la force de frottement que je recherche: je l'orienterais vers le haut (parallèlement au "coin M), mais alors les deux forces de frottement (m sur M et M sur m) ne forment plus une paire "action-réaction"...Cela est il possible ?

[Dynamix]

Salut

La force de frottement s' oppose au déplacement relatif .
Il suffit de regarder comment chaque pièce se déplace par rapport à l' autre .
Ce n' est pas "vers le haut" ou "vers le bas" , c' est parallèle à la pente .

[A voir en vidéo sur Futura]

[AmauryB]

Oui oui je sais, je l'ai d'ailleurs indiqué! Néanmoins, j'avais en tête que les deux forces de frottement formaient un couple action réaction; et que, par conséquent, leurs orientations sont opposées. Or, le bloc m, dans le cas où l'on cherche la force minimale à appliquer, subit une force de frottement parallèlement au coin M, "vers le haut". Et cela car sans celle-ci, il se déplacerait le long du coin, vers "le bas". Avec un raisonnement analogue, je conclus que la force de frottement subie par le coin M a la même direction... Ce qui ne me semble pas très logique non plus :/

[Dynamix]

Il n' y a rien à réinventer .
F_(M/m) = - F_(m/M)
Point barre

[AmauryB]

D'accord, merci! J'ai juste du mal à me représenter cela Le mouvement relatif du bloc M par rapport au m serait donc...vers la gauche ?

[Dynamix]

Commence par regarder comment se déplace m par rapport à M quand la force dépasse le maximum recherché .

[AmauryB]

Elle se déplacerait alors vers la gauche de M ? Et M vers la droite de m.
Et si la norme de la force n'est pas assez élevée, m se déplacerait vers la droite de M...?
Mais c'est là que je doute...M se déplacera donc vers la gauche de m ? Ce que je parviens pas à me représenter! :/

[LPFR]

Bonjour.
Si vous n’accélérez pas le coin assez, le bloc glisse vers la bas. Et si vous l’accélérez de trop il glisse vers le haut.
Mais ne vous créez pas des problèmes que l’on ne vous demande pas de résoudre. Vous restez toujours avec les deux masses avec la même vitesse et accélération. La question posée est « avant qu’il glisse ».

Si le bloc ne glisse pas, l’accélération horizontale d l’ensemble (que vous ne connaissez pas) est a = F/(M+m), ce qui permet de calculer la force horizontale sur le bloc : Fh= m.a.
Et cette force est la résultante des autres forces sur le bloc : le poids, la réaction du plan incliné et la force de frottement.
Au revoir.

[AmauryB]

Bonjour,

merci de votre réponse!

Il y a certainement un élément que je ne vois pas, mais vous me dites de faire la résultante de forces. Or, pour faire celle-ci, j'ai besoin de connaitre le sens des forces de frottement, non ? Ce qui me ramène à ma question de départ...

[LPFR]

Re.
Il n’y a pas de « forces de départ ». Il y a la résultante de la force de frottement qui dépendra de l’accélération et qui sera vers le haut ou vers le bas du plan incliné, suivant la valeur de l’accélération.
Ce sera à vous d’ajouter la dernière équation : une pour le cas de la force vers le haut, quand l’objet glisse vers le bas, et une autre avec la force vers le bas quand l’objet glisse vers le haut.
A+

[AmauryB]

D'accord, je pense avoir compris... Merci beaucoup pour votre aide!