exercice sur le bilan des forces, besoin d'un peu d'aide

[invite62448937]

Bonjour à tous , j'ai un exercice à faire et j'aurais besoin d'un peu de votre aide et voir si le raisonne ment ca va.

Voilà l'énoncé :

Une bille homogène, de masse M=250g, roule sans glissement sur un plan incliné faisant un angle a=10° avec l'horizontale. Elle est soumise à une réaction vecteur R qui fait un angle B= 15° avec la perpendiculaire au plan. La valeur de la réaction est R=2,5 N

Le schéma donné :


1)Faire un schéma et représenter les forces vecteurs P et R qui s'appliquent sur la bille.
2)Déterminer par une construction graphique ou par le calcul la composante tangentielle vecteur Rt et la composante normale vecteur Rn de la réaction vecteur R.
3)Que représente la composante vecteur Rt? Est-elle en sens contraire du mouvement?
4)Représenter le vecteur force équivalent à la somme des vecteurs forces P et R appliqués à la bille.


1)Le système étudié est la bille homogène.
Le bilan des forces :
* la force vecteur R (réaction du plan inclinée) :
- point d'aplication : en I
- direction : incliné de 15° par rapport à la perpendiculaire à la piste
- sens : vers le haut
- intensité : R= 2,5N

* la force vecteur P (le poids de la bille) :
- point d'aplication : en G
- direction : verticale
- sens : vers le bas
- intensité : P=m x g P=0,250 x 9,80 P=2,45 N

J'ai fait ce schéma pour représenter les forces :


2)Rt = R x sinB
= 2,5 x sin15°
= 0,65 N
de plus Rt mesure 1,3 cm donc 1,3x0,50 = 0,65 N

Rn = R x cosB
= 2,4 N
de plus Rn mesure 4,8 cm donc 4,8 x 0,50 = 2,4 N

3)C'est la que j'ai un problème dans l'exercice ....
Rt représente le frottement mais pourquoi demande-t-on si elle dans le sens contraire du mouvement ? Ici elle est dans le sens du mouvement .... je comprends pas vraiment ce qu'ils veulent qu'on démontre.

4)La somme des vecteurs force P + R est fait au point M.
On obtient un vecteur parallèle au plan incliné donc (je suis pas sure de çà mais je le marque quand même) : l'action globale des forces P et R a lieu parallèlement à la piste et fait glisser la bille vers le bas.

Merci beaucoup d'avoir pris le temps de lire et merci à tous ceux qui voudront bien m'aider.
Bonne journée à vous tous !
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[Tifoc]

Bonjour,

Que ce soit une résistance au roulement ou un problème d'adhérence, la composante tangentielle s'oppose au mouvement. Donc ou bien la figure est fausse (mais elle semble extraite du bouquin donc on va supposer qu'elle est juste), ou bien... il y a un piège qu'il te faut déceler !
Allez, une piste : il "manque" quelque chose dans l'énoncé pour décrire le mouvement...

[invite62448937]

merci de ton aide Tifoc.

Le mouvement est circulaire donc ca entrainerait que le vecteur de frottement partirait vers le haut donc dans le sens contraire du mouvement ??? mais c'est bizarre par rapport au vecteur R ...

[invite3be35ab8]

est ce que tu sais si ta bille roule mais vers le haut due a une force initiale ou si elle descend?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite62448937]

est ce que tu sais si ta bille roule mais vers le haut due a une force initiale ou si elle descend?

d'après l'énoncé elle descend, elle n'est soumis qu'aux forces de son poids et de la réaction du support
donc c'est bizarre que par construction graphique de la force Rt de frottement elle soit pointée vers le bas comme le sens du mouvement

J'ai peut être mal compris l'énoncé, la bille monte peut être ca serait plus logique, mais comment peut on le déduire si elle monte ou si elle descend ??? avec la force de réaction du support ???

Merci de vos aides

[Tifoc]

Re-

d'après l'énoncé elle descend

T'as lu ça où ?

[invite62448937]

Re-


T'as lu ça où ?

Elle roule sur un plan incliné et sans autre force que son poids et celle du support alors elle descend normalement.

[Tifoc]

Quand je suis en voiture, à 90km/h, en cote, et que je débraye, mon véhicule n'est plus soumis qu'à son propre poids et à l'action de la route. Et bien je te garanti qu'il continu à monter pendant "un certain temps" !

[invite3be35ab8]

je ne sais pas si tu les à deja vu mais essaie de regarder un peu les lois de coulomb en mécanique , une des lois dit que le vecteur représentatif de le force de frottement est colinéaire a la vitesse mais de sens opposé donc dans ce cas la ton objet serait sensé monter.

[sitalgo]

B'jour,

Ya quelque chose qui ne va pas dans ce problème.

La bille roule sans glissement sur une pente, la seule force tangentielle qu'il peut alors y avoir est celle nécessaire à l'augmentation du moment cinétique de la bille.
Manifestement ce moment est négligé puisque :
- on n'a pas le rayon de la bille
- cute.poison a 15 ans, à moins qu'il soit très en avance.

C'est comme si on avait une bille sans rotation sur une surface parfaitement glissante (cos phi = 0). La surface n'exerce aucune force tangentielle et la bille accélère selon a=g.sin(alpha).
Avec F=ma=somme des forces (voir Newton).

Plutôt que du baratin, voici un bon schéma.

En conclusion, pour faire plaisir au prof, il vaut mieux mettre Rt vers la droite, comme sur le dessin, parce que c'est ce qu'il attend et en tant qu'élève il ne faut pas trop faire le malin.

[sitalgo]

J'ai mis mon dessin en gif (moins de place) et il a été transformé en jpg.
C'est ben la peine crénom !