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Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!



  1. #1
    Joe l indien

    Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!


    ------

    Bonsoir,

    J'aurais une dernière petite question pour qui veut bien

    Soit l'exercice suivant pour illustrer mon propos:

    "La grande boucle verticale d’un parc d’attractions a un rayon de 6.5 m. Si la vitesse est de 9.5 m/s, quel est le poids effectif d’un enfant de 40 kg au point le plus élevé ?"

    La réponse ne m'importe guère (163.4 N) mais cette force normale N s'applique-t-elle vers le haut ou vers le bas ? vers le haut parce que on est à l'envers ou alors ça change rien ?

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!

    Bonjour.
    "Normale" est le synonyme de "perpendiculaire".
    Dans votre problème on parle du poids. Il s'agit de la force dirigée vers le centre de la terre (à de tous petits détails près qui n'ont pas cours dans cet exercice).
    Donc, le poids est dirigé vers le sol.
    Dans ce problème l'accélération centripète est plus grande que celle de gravité. C'est à dire, que la résultante des forces sur l'enfant est dirigée vers le haut. Donc, pour moi, le poids effectif est négatif.
    Au revoir.

  4. #3
    Joe l indien

    Re : Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    "Normale" est le synonyme de "perpendiculaire".
    Dans votre problème on parle du poids. Il s'agit de la force dirigée vers le centre de la terre (à de tous petits détails près qui n'ont pas cours dans cet exercice).
    Donc, le poids est dirigé vers le sol.
    Dans ce problème l'accélération centripète est plus grande que celle de gravité. C'est à dire, que la résultante des forces sur l'enfant est dirigée vers le haut. Donc, pour moi, le poids effectif est négatif.
    Au revoir.
    Donc c'est vers le haut ?

  5. #4
    Joe l indien

    Re : Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!

    Citation Envoyé par Joe l indien Voir le message
    Donc c'est vers le haut ?
    Les 163N en question s'applique vers le heut ou le bas je suis "confusé" !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    vaincent

    Re : Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!

    Citation Envoyé par Joe l indien Voir le message
    Les 163N en question s'applique vers le haut ou le bas je suis "confusé" !
    Les 163 N représentent le module de la résultante(la somme) du poids et de la force centrifuge, qui elle est dirigée à la verticale et vers le haut au point le plus élevé du looping. Il y a donc compétition entre d'un côté le poids P=mg dirigé vers le bas et la force centrifuge Fc =mv²/R dirigée vers le haut. Si on note R le module de la résultante des 2 forces, on trouve R =m|v²/R - g| =163,38 N. En assimilant R à un poids(effectif) on trouve une masse effective de m=R/g = 16.7 kg. La force associée est dirigée vers le haut(car Fc>P), ce qui fait que tout se passe comme si l'enfant avait l'impression de "peser" 16.7 kg mais "vers le haut".

    Cette force centrifuge n'est pas une force physique associée à une interaction fondamentale comme le poids(ou l'interaction électromagnétique), mais une force fictive(ou force d'inertie) qui est ressentie dans un référentiel non-galiléen où n'est pas sensé s'appliquer la 2nde loi de Newton. Cette notion n'est pas facile à comprendre car pour bien l'appréhender il faut faire appel aux mouvements composés(absolu, relatif et d'entrainement) dans des référentiels non-inertiels, que l'on ne voient pas au lycée !(en général)

  8. #6
    Joe l indien

    Re : Petite question concernant le sens de la force normale lorsque l'on est à l'envers!

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    Les 163 N représentent le module de la résultante(la somme) du poids et de la force centrifuge, qui elle est dirigée à la verticale et vers le haut au point le plus élevé du looping. Il y a donc compétition entre d'un côté le poids P=mg dirigé vers le bas et la force centrifuge Fc =mv²/R dirigée vers le haut. Si on note R le module de la résultante des 2 forces, on trouve R =m|v²/R - g| =163,38 N. En assimilant R à un poids(effectif) on trouve une masse effective de m=R/g = 16.7 kg. La force associée est dirigée vers le haut(car Fc>P), ce qui fait que tout se passe comme si l'enfant avait l'impression de "peser" 16.7 kg mais "vers le haut".

    Cette force centrifuge n'est pas une force physique associée à une interaction fondamentale comme le poids(ou l'interaction électromagnétique), mais une force fictive(ou force d'inertie) qui est ressentie dans un référentiel non-galiléen où n'est pas sensé s'appliquer la 2nde loi de Newton. Cette notion n'est pas facile à comprendre car pour bien l'appréhender il faut faire appel aux mouvements composés(absolu, relatif et d'entrainement) dans des référentiels non-inertiels, que l'on ne voient pas au lycée !(en général)
    Bonjour,

    Je te remercie beaucoup pour cette explication.

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