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Travail Des Forces



  1. #1
    NekoScientist

    Travail Des Forces


    ------

    Tout d'abord bonjour et bonne année!
    Bon maintenant notre problème c'est que nous avons un dm de maths sur le travail des forces suite a notre cours sur les produits scalaires mais nous sommes complètement perdus du fait que nous n'avons jamais fait de cours sur le travail des forces en physique u_u.
    Nous avons donc besoin d'aide si vous le voulez bien.
    Voila le sujet :
    "La luge représentée ci dessous est initialement immobile en A.
    Grace aux efforts constants de traction d'un élève, la luge effectue le déplacement de A vers B le long du plan incliné, avec AB=5 m.
    Pour simplifier les choses, on suppose que la luge est soumise à seulement trois forces :
    - la force R (vecteur) représenatant l'action du plan sur la luge, de direction perpendiculaire a (AB).
    - le poids P (vecteur) de la luge, de direction perpendiculaire au sol, avec P (valeur) = 860 N.
    - la force F (vecteur) représentant la traction exercée par l'élève, de direction parallèle à (AB), avec F (valeur) = 430 N.
    On note x la mesure de l'angle formé par le plan incliné avec le sol.

    1. Exprimer en fonction de x, le travail transféré à la luge respectivement par les forces (vecteurs) R, P et F.
    2. Exprmier, en fonction de x, le travail total f(x) transféré à la luge.
    3. La luge étant immobile en A, le mouvement n'est possible que si le travail transféré à la luge est positif.
    Déterminer les valeurs possibles de x pour que l'élève soit en mesure de déplacer la luge."
    Voilà le schéma de la situation :
    http://img55.imageshack.us/my.php?im...nstitrecn1.jpg

    Nous avons essayer nous mêmes de résoudre ce problème mais nous sommes coincés. Nos résultats sont ceux-ci :
    1. Travail de F -> F.AB= F x AB ( car les vecteurs sont colinéaires de même sens)
    Travail de R -> R.AB= 0 ( car les vecteurs sont orthogonaux)
    Travail de P -> P.AB= P x AB x cos (P;AB)

    Les problèmes qu'on rencontre sont qu'aucune de nos expressions n'est en fonction de x et que nous ne connaissons pas (P;AB). Nous sommes donc malheureusement coincés à cette question ==' Nous espérons vraiment que vous allez pouvoir nous aider et nous vous remercions d'avance. Bonne fin de journée.

    -----

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  4. #2
    Thibaut42

    Re : Travail Des Forces

    Je pense que tu dois décomposer tes expressions en composante verticale et horizontale.
    Ta force étant la résultante de ces deux composantes.
    Donc essaye dans un premier temps d'exprimer séparement chacune des composantes de chacune des forces

    Le poids ne dépendant pas de l'inclinaison, il sera indépendant de x.

  5. #3
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Merci beaucoup on va essayer ca alors. ^^

  6. #4
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Désolé Thibaut42 mais je n'ai aucune idée de comment faire ce que tu mas dit de faire. Donc là j'suis un peu coincé étant donné que l'on n'a rien fait sur le travail des forces en cours Si tu pouvais m'expliquer en détail la démarche ça m'aiderait bien
    Par avance merci
    PS : ma prof de maths est une débile qui nous donne des truc qu'on comprend pô T-T (en plus elle est pas belle>< : vous voulez un nom ? Elle me fait penser à Alien ;O ses cheveux on dirait des tentacules et ses ongles son immenses Haaaa!! ...)

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  8. #5
    Thibaut42

    Re : Travail Des Forces

    voila la décomposition en 2composantes.

    Tu peux chacun les exprimer en fonction de x
    Images attachées Images attachées  

  9. #6
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Ah d'accord merci beaucoup je crois avoir mieux compris ^^ Encore merci a toi Thibaut42 ton aide m'a été précieuse. J'espère arriver a faire la suite. A bientot.

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  11. #7
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Encore désolé, mais juste une derniere question ^^ La décomposition que tu as faite concerne uniquement la force F ou les deux?
    Merci d'avance et désolé de te déranger depuis trois jours u_u

  12. #8
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Ah ca y est je pense avoir compris!*.* La décomposition que tu as faite est celle de F et on obtient alors ||F||= Fsinx+Fcosx; c'est ca? J'espere que oui^^ et pour R j'ai décomposé comme sur limage en dessous, c'est bien ca? http://img353.imageshack.us/my.php?i...stitre2mu5.jpg
    et j'obtiens que ||R||=Rcox+Rsinx. J'espère ne pas m'être trompé.
    Pour P par contre je sèche u_u
    Et pour la deuxième question j'ai l'impression que f(x)=AB.(R+P+F); est ce ca? Si oui ca me facilite la tâche car ce type d'opération est assez facile ^^ Le seul problème serait d'exprimer les travaux des forces en fonction de x mais si la reponse précédente est juste il ne devrait pas y avoir de problèmes^^( a part P u_u)
    Quant à la troisième question, il me semble qu'une équation s'impose et si j'arrive a la resoudre, jaurai enfin fini l'exercice. J'espere ne pas m'etre trompé n_n mais je pense qu'avec tes explications précédentes je suis sur la bonne voie^^
    Bon sur ce j'attends ta réponse thibaut42 et je te remercie beaucoup pour tout ce que tu m'as expliqué. A bientôt.

  13. #9
    Thibaut42

    Re : Travail Des Forces

    et non
    tu es tombé dans le panneau, les calculs sont plus compliqués

    Pour la norme d'un vecteur c'est comme pythagore
    c'est la somme des carrés.
    Donc tu vas avoir une racine, mais il y a des chances que tu ais la simplification cos²+sin²=1

  14. #10
    tuan

    Re : Travail Des Forces

    Citation Envoyé par NekoScientist Voir le message
    On note x la mesure de l'angle formé par le plan incliné avec le sol.
    ...
    Nous avons essayer nous mêmes de résoudre ce problème mais nous sommes coincés. Nos résultats sont ceux-ci :
    1. Travail de F -> F.AB= F x AB ( car les vecteurs sont colinéaires de même sens)
    Travail de R -> R.AB= 0 ( car les vecteurs sont orthogonaux)
    Travail de P -> P.AB= P x AB x cos (P;AB)

    Les problèmes qu'on rencontre sont qu'aucune de nos expressions n'est en fonction de x et que nous ne connaissons pas (P;AB). Nous sommes donc malheureusement coincés à cette question ==' Nous espérons vraiment que vous allez pouvoir nous aider et nous vous remercions d'avance. Bonne fin de journée.
    Salut,
    Tout est (presque) bon, l'angle (P;AB) étant pourtant connu (voir fig.)
    Je ne conseille pas de projeter sur des axes (horizontal;vertical)
    Images attachées Images attachées  

  15. #11
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Citation Envoyé par tuan Voir le message
    Salut,
    Tout est (presque) bon, l'angle (P;AB) étant pourtant connu (voir fig.)
    Je ne conseille pas de projeter sur des axes (horizontal;vertical)
    Ah d'accord alors j'étais bon au début ^^ Bah merci *.*
    Mais c'est quoi que tu dis qui est faux s'il te plait?
    En tout cas merci beaucoup a vous deux^^

  16. #12
    tuan

    Re : Travail Des Forces

    Non, pour moi tout paraît bon.
    Sois prudent quand même dans l'écriture des formules avec la distinction entre les vecteurs et le reste (ça répercute sur le signe) (quelques erreurs dans les posts...)
    Et puis toutes les femmes sont belles, paraît-il !

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  18. #13
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Merci mais pour les vecteurs c'est parce que jarrive pas a les faire sur lordi xD
    Mon ultime question (j'espère) sera pour le travail de P (vecteur x]) si je lexprime avec pi/2 + x, le reste de l'exercice sera plus compliqué non? N'y a-t-il aucun moyen de n'avoir que x?
    Je remercie tout le monde qui m'a aidé, je vous en suis très reconnaissant.

  19. #14
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Ah mais non je suis trop bete c'est bien ca u_u Désolé Désolé.

  20. #15
    Thibaut42

    Re : Travail Des Forces

    tu as un rapport entre le cosinus et le sinus quand tu ajoutes pi/2.

  21. #16
    NekoScientist

    Re : Travail Des Forces

    Merci merci ^^

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