Travail d'une force.

[invite672f4a79]

Bonjour, un petit exercice de physique me pose problème.

Un pendule est constitué d'une petite bille de masse m=20,0g attachée à l'extrémité d'un fil de longueur l=80cm.
L'autre extrémité du fil est attachée à un point fixe O.
On écarte le pendule de sa position d'équilibre d'un angle alpha=40° puis on le libère sans vitesse initiale.

a) Calculer le travail du poids de la bille entre la position initiale et le premier passage à la position d'équilibre.
b) Pourquoi le travail de la force exercée par le fil sur la bille est-il nul pour le même déplacement?

m=20,0g soit 20,0*10^-3Kg.
l=80cm soit 80*10²m

J'ai appliqué la formule W_AB(P) = mgl et je trouve que le travail du poids est de 0,16 J.
C'est la question 2, que je ne comprends pas, qui me pose problème!

Merci d'avance,
Clo_
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[Flyingsquirrel]

Salut,

Pour la premiere question le "l" dans la formule donnant le travail du poids correspond à la différence d'altitude entre les points A et B (W_AB) et pas à la longueur du fil.

Pour la seconde question, il faut revenir à la définition du travail faissant intervenir un produit scalaire.

[Jaunin]

Bonjour,
Juste une petite correction de frappe :

l=80cm soit 80*10^-2 m
Amicalement
Jaunin__

[invite672f4a79]

Pardon pour la faute de frappe, je voulais bien dire 80*10^-2.

a) Comment peut-on alors trouver l'altitude? Ce n'est pas juste de calculer avec la longueur du fil?

b) En calculant le travail de la force avec la formule du produit scalaire, je trouve qu'il est égal à environ 0,01 J. Pourquoi est-il presque nul?

Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Flyingsquirrel]

Si tu ne l'as pas déjà fait, fais un dessin de la situation.

a) Comment peut-on alors trouver l'altitude?

Si l'altitude est supposée nulle au point O, tu peux calculer l'altitude du point de départ en utilisant l=80cm et la valeur de alpha:40° :
En notant M le point où est la masse et H le projeté de M sur la droite verticale passant par O, l'altitude de M est -OH.
Reste à trouver l'altitude du point d'équilibre.

Ce n'est pas juste de calculer avec la longueur du fil?

Ça correspond au travail du poids calculé pour le déplacement d'un objet de masse m au cours duquel l'altitude change de 80cm... Ça n'est pas ce que l'on veut.

b) En calculant le travail de la force avec la formule du produit scalaire, je trouve qu'il est égal à environ 0,01 J. Pourquoi est-il presque nul?

Comment est orientée la force exercée par le fil sur la bille ? Même question pour le vecteur vitesse de la bille.