exercices de dynamique (force et accélération)

[invite79e760d4]

Bonjour,

J'aimerais pouvoir préparer un certain nombre d'exercices mais malheureusement les formules utiles n'ont pas encore été vues au cours.

Je dispose cependant des énoncés. Quelqu'un saurait-il m'indiquer la ou les formule(s) que je dois utiliser pour les résoudre?

Voici un exemple d'exercice :

Une voiture de 2000 kg est au sommet d'une voie inclinée à 20° et de longueur 20m. Elle roule vers le bas (point mort). A quelle vitesse vient-elle frapper le mur en bas de parcours? Négliger les frottements.

Pour les données, j'ai :

m = 2000 kg
angle = 20°
distance s = 20 m
v=?

Je ne dispose pas des "outils" (formules) pour résoudre le problème, sauriez-vous me les donner?
-----

[LPFR]

Bonjour.
Si la physique se réduisait à "appliquer des formules", il suffirait d'avoir un formulaire pour être physicien.

Si c'est un cours qui vous manque, vous trouverez des choses (dont des explications) dans ce fascicule (7 Mo):
http://www.sendspace.com/file/ttrwye
Au revoir.

[invite79e760d4]

Bonjour.
Si la physique se réduisait à "appliquer des formules", il suffirait d'avoir un formulaire pour être physicien.

Si c'est un cours qui vous manque, vous trouverez des choses (dont des explications) dans ce fascicule (7 Mo):
http://www.sendspace.com/file/ttrwye
Au revoir.

Je ne souhaite pas devoir me justifier mais je sens qu'il le faut...non cela ne se "réduit" pas à appliquer des formules...oui il y a de la compréhension...

il serait cependant original d'affirmer le contraire ! que la physique ne dépend pas de formules et que je pourrais résoudre les exercices sans enfin soit...ce n'est pas dans un débat de sophistique que je souhaitais m'engager en créant ce sujet.

En faisant cette demande, figurez-vous que j'ai dû aussi tenir compte d'autres contraintes (boulot, manque de temps etc) ==> d'où une recherche d'utilité et de gain de temps en passant par ici.

Oui en temps voulu, je verrai aux cours la matière plus en détail, ce que je souhaite ici c'est déjà l'aborder de manière pragmatique à l'aide des clés de résolutions : autrement dit les formules de base.

D'autres peut-être, à l'âme plus généreuse voire compréhensive, comprendront sans doute l'objectif d'efficacité que je souhaite atteindre ici à savoir : déjà résoudre des exercices à l'avance car je n'ai pas de temps à moi (et encore moins malheureusement pour parcourir les 128 pages de votre cours).

[invite2cc04abc]

Bonjour

Un jour, un prof de prépa m'a dit : l'important ce n'est pas de connaître les formules, c"est de savoir les appliquer.
Excusez moi mais ce que vous faites est tout sauf efficace. Pourquoi ne pas se concentrer à perfectionner ce que vous savez déjà?
Mais bon ce n'est pas à moi de juger, nous ne pouvons que donner des conseils. Donc si vous voulez vous avancer, il va falloir vous pencher sur le principe fondamental de la dynamique, qui lie l'accélération d'un corps avec les forces extérieures auxquelles il est soumis.

La note de cours de LPFR a l'air très bien faite.

Ici, compte tenu de l'hypothèse de frottements nuls, il suffit de faire un bilan des forces sur l'axe x, d'en projeter le vecteur poids sur cet axe, et écrire le PFD projeté sur x. Vous avez l'accélération, en passant par une petite intégration (d'une constante) vous obtenez la vitesse (En supposant que vous savez que l'accélération est la dérivée temporelle de la vitesse. Si vous ne savez pas ça, ne continuez pas et concentrez vous sur votre acquis pour le perfectionner, et attendez sagement qu'on vous l'enseigne)

Salutations

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite79e760d4]

Je tente avec la formule F = mg sin ro

Je trouve la force mais c'est la vitesse qui est demandée. Je ne connais pas de formules qui intègrent une notion de vitesse.

Comment dois-je faire la "transition" pour obtenir une vitesse à partir de ce que j'ai calculé?

[invite2cc04abc]

avez vous lu mon message précédent?

[invite79e760d4]

avez vous lu mon message précédent?

oui mais bon tant pis.
merci pour l'aide.

[invite2cc04abc]

Le principe fondamental de la dynamique stipule:

m*a = somme des forces ( selon l'axe x et l'axe y de votre repère)

ici votre mouvement est selon l'axe x qui se trouve parallèle à la pente.
Si votre véhicule descend la pente, le travail du poids est moteur et de même sens au mouvement

vous aurez donc m*a= poids projeté sur x ( donc la formule de votre force F que vous avez donné.

en sachant que a=dv/dt et que v=D/t et en supposant une vitesse initiale nulle, vous devrez vous en sortir

[Follium]

Bonjour.

.

comme Angeleyes vous l'a dit.

, étant le vecteur déplacement.

Follium.

[invite79e760d4]

Bonjour.

.

comme Angeleyes vous l'a dit.

, étant le vecteur déplacement.

Follium.

le souci que j'ai avec v = dx/dt c'est que je n'ai pas le temps.

[invite2cc04abc]

En intégrant l'accélération à partir du temps, vous obtenez l'expression de la vitesse en fonction du temps.

Il vous manque donc une équation : temps en fonction de la distance. Pour cela vous intégrez encore une fois la vitesse pour avoir la distance en fonction du temps . Vous aurez donc 2 équations et deux inconnues.

PS: ces calculs s'appellent équations horaires du mouvement.

[LPFR]

Bonjour.
Pour ce problème en particulier il est peut-être plus rapide d'utiliser la conservation de l'énergie.
Au revoir.

[invite79e760d4]

En intégrant l'accélération à partir du temps, vous obtenez l'expression de la vitesse en fonction du temps.

Il vous manque donc une équation : temps en fonction de la distance. Pour cela vous intégrez encore une fois la vitesse pour avoir la distance en fonction du temps . Vous aurez donc 2 équations et deux inconnues.

PS: ces calculs s'appellent équations horaires du mouvement.

je jette l'éponge.

[invite2cc04abc]

Effectivement, au début de la côte, l'énergie mécanique du système est uniquement son énergie potentielle calculable en connaissant la longueur de la pente et son inclinaison. Par conservation de l'énergie mécanique ( donc en négligeant les frottements) au fur et à mesure que la voiture descend la pente, l'énergie potentielle se convertit en énergie cinétique.

Si le mur est en bas de la pente, l'énergie cinétique sera alors égale à l'énergie potentielle initiale puisque le mur se situe au potentiel 0

tu auras alors , z étant l'altitude initiale de la voiture. (calculé à partir de la pente et de l'angle)

[invite2cc04abc]

Je voulais ajouter ceci pour compléter le message ( je ne pouvais plus éditer l'autre, le temps des 5 min étant dépassé)

la conservation de l'énergie mécanique stipule:
avec l'énergie cinétique, l'énergie potentielle de pesanteur, et l'énergie dissipée par frottement.
En négligent les frottements, .

Donc

A l'état initial, le véhicule est en haut de la pente, a l'arrêt. L'énergie mécanique est purement potentielle, l'énergie cinétique est nulle.
étant constante lors du mouvement, si diminue, augmente. Au moment de l'impact, l'énergie cinétique sera alors égale à l'énergie potentielle initiale puisque le mur se situe au potentiel 0 ( énergie potentielle nulle, donc énergie purement cinétique)

tu auras alors , z étant l'altitude initiale de la voiture. (calculé à partir de la pente et de l'angle)