Force et travail

[invite60be3959]

Tiens Fred si tu as le temps va voir cet exercice:
http://www.chimix.com/ifrance/devoirs/p021.htm

C'est le bucheron qui descend un traineau...
Il y a même le corrigé...
Seulement voilà: regarde le dessin, on dirait que le gars il pousse le traineau vers le haut au lieu de le descendre...
Y aurait-il un chmilblick?

Le bûcheron a le traineau dans son dos et le retiens pour qu'il ne descende pas trop vite. Il exerce donc une force opposé au sens du mouvement.

D'autre part je tenais à vous faire remarquer qu'il aurait été préférable que vous admettiez dès le départ votre erreur conscernant la dualité des solutions plus haut, plutôt que de rejetter la faute à la présentation des exercices. Cela était dû à une mauvaise compréhension de votre part. Pour aborder de tels exercices il faut avoir une certaine humilité et toujours se dire que c'est nous qui n'avons pas compris quelque chose, plutôt que dire que l'exo est très mal fait.(saufs cas exeptionnels, mais qui représentent une infime parti des exercices).
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[invite179e5123]

On est bien là pour essayer de comprendre...
Merci pour le bûcheron qui empêche le traineau de descendre, là j'admets ne pas avoir compris l'énoncé...Mais pour ce qui est du précédent...Vous avez modifié l'énoncé...Désolé mais il donnait bien 1,5 m/S.et un parcours de 8m!!!
On peut en parler sur notre BAL si vous voulez plutôt que de disputer une partie de boules de neige en public...

[invitee0b658bd]

bonjour,
ce n'est pas un chmilblck, c'est une schlitte

http://www.guideslabalise.com/montag...ges-a12411.htm

je te conseilles d'ailleur le film "les grandes gueulles" pour en decouvrir les subtilités

quand au travail de la force de frottement, on ne sait toujours pas ou il est passé, l'energie cinetique étant la même dans les deux cas et l'effort appliqué étant différent...
fred

[invitee0b658bd]

bonjour,
il n'y a que les moderateurs qui aient la possibilité de modifier un message
et lors du premier message je vois

J'ai un petit souci concernant des choix de notions pour résoudre des problèmes(forces et travaux).
Pour mieux comprendre, je vous donne un énoncé:
Un enfant tire un traineau de masse 30 kg sur une piste horizontale où les forces de frottements sont négligeables.La corde reliée au traineau fait un angle de 20°.Le traineau part du repos atteint la vitesse de 8m/s après 8 m de parcours.

de plus je vois assez mal les moderateurs s'ammuser à ce genre de choses (ou ils seraient trés taquins)
fred

[invite179e5123]

Dans la 1° question, l'énoncé précisait que les frottements étaient négligeables...
C'est pour cette raison que je ne les ai pas exprimés.

[invite179e5123]

Attends, l'énoncé disait: v=1,5 m/s et distance = 8m.
Aurais-je fait une erreur dans cet énoncé????

[invite179e5123]

Ce n'est donc pas une erreur de calcul mais une erreur d'énoncé...
Je viens de relire l'énoncé; v=1,5m/s et d=8m.
J'en suis désolé car le calcul de Vincent ne pouvait pas converger...

[invite179e5123]

Vincent et Fred,

Ce contretemps fâcheux(erreur d'énoncé) dont je vous prie de m'excuser m'a empêché d'aborder avec vous la véritable difficulté qui me semble être dans la question 2....La force de frottement y apparait:20N.Les autres hypotheses restant inchangées, on nous demande de calculer à nouveau la valeur de F...Et c'est là que j'ai cru qu'on pouvait résoudre de 2 manières...
Soit en faisant:
Fcos 20-f=0 (apparemment c'est faux, pourquoi???)
Soit en faisant:
EcF=Fcos 20Xd -fXd
d'où 1/2 mV²= Fcos 20Xd -fXd
Mais apparemment les 2 résultats pour F différent...
C'est vraiment là que j'ai besoin d'une explication...Si vous avez le temps...

[invitee0b658bd]

Bonjour,
pour ma part, la methode que je preconise est de travailler sur l'axe X qui est celui du deplacement en posant que les forces perpendiculaires au deplacement ne travaillent pas (resultat de cour normalement)
aprés , il s'offre à nous deux solution, ou deux modelisations differentes
soit on calcule tout de suite la resultante de la force de frottement et de la force de traction et on considere que c'est cette resultante qui travaille (mais on rate à mon avis quelque chose qui n'est peut etre pas demandé mais qui est essentiel)
soit on calcule le travail cedé par le chariot du à la force de frottement, le travail nessecaire pour accelerer le chariot (difference d'energie cinetique) et on pose que la force travaillante doit fournir la somme de ces deux travaux.
il est interessant à ce niveau de dire ou et comment est cédé le travail fourni par le chariot
jusque la, avec les calculs deja faits, on ne depasse pas la complexité d'une simple multiplication.

aprés , une ligne trigo pour prendre en compte le fait que l'on a calculé que la composante en X

c'est ici, même si ce n'était pas demandé explicitement que l'on voit l'interet d'avoir deja calculé l'energie cinetique du chariot comme resultat intermediaire du point precedent.
fred

[invite60be3959]

Vincent et Fred,

Ce contretemps fâcheux(erreur d'énoncé) dont je vous prie de m'excuser m'a empêché d'aborder avec vous la véritable difficulté qui me semble être dans la question 2....La force de frottement y apparait:20N.Les autres hypotheses restant inchangées, on nous demande de calculer à nouveau la valeur de F...Et c'est là que j'ai cru qu'on pouvait résoudre de 2 manières...
Soit en faisant:
Fcos 20-f=0 (apparemment c'est faux, pourquoi???)
Soit en faisant:
EcF=Fcos 20Xd -fXd
d'où 1/2 mV²= Fcos 20Xd -fXd
Mais apparemment les 2 résultats pour F différent...
C'est vraiment là que j'ai besoin d'une explication...Si vous avez le temps...

ok donc v= 1,5 m/s. Dans ce cas, sans force de frottement on obtient bien F ~ 4,5 N.
Par contre je ne vois pas comment vous obtenez Fcos 20 - f=0 ??
Si vous utilisez le PFD cela signifirait que l'accélération selon x est nulle or ce n'est pas le cas.

[invite179e5123]

Merci Fred et Vincent,

C'est là que je coince.
Car j'ai vu et fait des exercices où il suffit de prendre en compte les forces de les appliquer sur l'horizontale xx' dans un premier temps et sur l'axe perpendiculaire yy' dans un deuxième temps pour les calculer...
Mais je suppose qu'il faut que l'objet soit immobilisé...
Lorsque je dessine le traineau, je représente les 4 forces avec le vecteur.
Il y a f, F, R et P
(f: force de frottement sens horizontal et direction vers la gauche)
(F: force de traction avec un angle de 20° car la corde est tirée avec cet angle vers la droite)
(R: force de résistance au sol perpendiculaire au sol vers le haut)
(P: poids du traineau perpendiculaire au siol vers le bas)
Si j'écris les équations j'ai bien:
sur xx': -f + F cos 20=0
sur yy': R -P=O
Peut-on utiliser ces formules et dans quelle conditions?
MERCI LES GARS

[invite179e5123]

Si l'objet est immobilisé, ce ne sera pas trop dur de trouver F et f!!!
Il faudrait donc que l'accélération soit nulle..Désolé mais je comptais travailler sans la notion d'accélération...
Il faut que le traineau se déplace à vitesse constante...
Mais on ne dit rien là-dessus dans le texte...

MERCI

[invitee0b658bd]

bonjour,
c'est l'interet de ne calculer que ce qui est utile
tu sais que les uniques forces travaillantes sont selon X car la trajectoire est selon X
ce qui se passe sur Y n'a aucun interet dans ce probleme, cependant l'acceleration selon Y étant nulle tu peux en deduire immediatement que la somme des forces selon Y est nulle.
donc sur Y cela se debrouillera tout seul, la composante de la traction + la reaction venant equilibrer le poid
il faut se concentrer sur ce qui se passe sur l'axe X ,ou comme on a un mouvement acceleré, la résultante des forces n'est pas nulle

donc sur l'axe X tu as au point 1 de l'exercice 1 force et maintenant au 2) on a deux forces
il est simple de calculer le travail que doit fournir le chariot pour vaincre le frottement (on a la force et la distance)
on connais deja normalement l'energie cinetique du chariot au bout de 8 metre
on peut donc en deduire facilement le travail que l'on aura du fournir
on connais la distance, on en deduit la force (toujours selon X)
on projette et c'est fini
fred

[invite179e5123]

Eureka Fred,

Je viens de mieux lire l'énoncé: la vitesse atteint 1,5 m/s au bout de 8m donc elle n'est pas constante donc la méthode PFD ne peut s'appliquer...
Donc Fred si la vitesse avait été constante j'aurais pu utiliser la PFD.

Mais bien entendu j'aurais eu DELTA(Ec)=O
d'où Fcos 20 -fd =0
TOUT DEVIENT CLAIR....MERCI BEAUCOUP...
PARDON POUR LES CONTRETEMPS...

[invite179e5123]

Pour "Les Tontons Flingueurs" il faudra que je repasse pour les subtilités...C'est pas l'alcool par hasard????

[invite60be3959]

Si j'écris les équations j'ai bien:
sur xx': -f + F cos 20=0
sur yy': R -P=O
Peut-on utiliser ces formules et dans quelle conditions?
MERCI LES GARS

Voilà l'erreur ! Ces équations ne sont valables que lorsque la vitesse est constante et rectiligne, on est alors dans le cas de la 1ère loi de Newton : (principe d'inertie). Mais lorsque la vitesse n'est pas constante (le solide accélère) on doit utiliser la 2 ème loi de Newton : . Cette 2ème loi se réduit d'alleurs à la 1ère lorsque v=cste car alors l'accélération est nulle. C'est donc une généralisation de la 1ère loi. On l'appel souvent le principe fondamentale de la dynamique (PFD). (c'est de cette 2ème loi projettée sur l'axe Ox que je suis partie pour montrer l'équivalence avec le théorème de l'énergie cinétique plus haut).

p.s : comme je viens de le dire ici, le PFD c'est quand ça accélère, quand ça n'accélère pas , on utilise le principe d'inertie. Quand ça ne bouge pas du tout, on applique le principe fondamental de la statique, qui est un cas particulier du principe d'intertie, lui-même un cas particulier du pricipe fondamental de la dynamique.(attention au vocabulaire)

[invitee0b658bd]

bonsoir

Pour "Les Tontons Flingueurs" il faudra que je repasse pour les subtilités...C'est pas l'alcool par hasard????

sois à ce qu'on te dit !!!
c'est pas les tontons flingueurs, c'est les grandes gueulles
et dans les grandes gueulles il y a plusieurs demonstration se schlitte assez impressionnantes
fred

[invite179e5123]

Pardon j'ai du confondre Bourvil et Blier...
Quel est le rapport entre Schlitte et tobogganing: c'est le Canada!

Lorsqu'un objet est inerte sur un sol en pente, les forces sont bien
R,P et f????

[invitee0b658bd]

bonjour,
tout depend de la modelisation choisie, la modelisation que j'estime etre la plus proche de la réalité ne decompose pas la reaction en R et f mais permet que la reaction ne soit pas perpendiculaire au plan de contact, la direction de la reaction est alors située quelque part dans le cone de frottement.
cette modelisation à l'avantage de ne pas imposer de valeur à f mais juste de situer R dans le cone de frottement
cette distinction est importante dans le cas de la phase de demarage et d'arret. quand on pousse un objet sur un plan horizontal avec frottement la resultante est à l'origine verticale, plus on pousse plus elle s'incline, l'objet commence à bouger quand la resultante est sur le cone de frottement.
(en ne tenant pas compte du fait que l'on a deux cones de frottement (statique et dynamique) ce qui explique l'impression d'acceleration brutale dés que l'on commence à bouger.)
es tu allé voir ce lien
http://www.guideslabalise.com/montag...ges-a12411.htm
fred
fred

[invite179e5123]

J'apprends 10 fois plus vite avec vous que quand j'étais à l'école...

[invite19431173]

Normal, tu es acteur de ton apprentissage.

[invitee0b658bd]

quoiqu'il me foute en rogne quand il ne veut pas essayer la methode proposée (non pas qu'elle soit intrinsequement meilleure qu'une autre mais un peu d'experience permet de proposer une methode plus ou moins centrée sur les difficultées d'un exercice) l'ideal étant a terme d'avoir plusieurs methodes possible et de les choisir judicieusement en fonction du problème.
fred