Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

[invite7b9736b4]

Bonjours, j'ai un exercice de physique concernant la première lois de newton, en voici l'énoncé, la troisième question me pose problème:

Un traineau chargé de masse M=10kg est sur un sol horizontal. en tirant sur une corde, un ado. exerce une traction F de norme F=50N et dont la droite d'action est incliné d'un angle alpha=30° avec l'horizontale. Dans le ref. terestre, le traineau se déplace en ligne droite à vitesse constante v=5,0 km/h. Le contact avec le sol est avec frottement
1) faire le bilan force extérienres appliquées sur le traineau et chargement.
2) quelle relation existe-t-il entre les forces extérieures ?
3) Par une méthode graphique déterminer la valeur de Rn la réaction normale et la valeur f correspondant aux frottements. On prendra une échelle de 1 cm pour 10 N. Expliquez la démarche.


Mes réponses en résumé:1) forces extérieures:
P: poid du système P=m.g=98,1 N
Aair: poussée archimède négligeable
R: réaction du plan avec R=Rn + F car frottements
F: traction que l'ado. exerce F=50N
2) d'après la 1ere lois de Newton: P+R+F=O (vecteur nul)
3) Cette question me pose problème:
-on sait que -P-F=Rn+F
Donc j'ai tracé -P=R, puis -T mais je ne sais pas faire la suite.

Quelqu'un pourrait m'aider s'il vous plait ?...
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[calculair]

Bonjours, j'ai un exercice de physique concernant la première lois de newton, en voici l'énoncé, la troisième question me pose problème:

Un traineau chargé de masse M=10kg est sur un sol horizontal. en tirant sur une corde, un ado. exerce une traction F de norme F=50N et dont la droite d'action est incliné d'un angle alpha=30° avec l'horizontale. Dans le ref. terestre, le traineau se déplace en ligne droite à vitesse constante v=5,0 km/h. Le contact avec le sol est avec frottement
1) faire le bilan force extérienres appliquées sur le traineau et chargement.
2) quelle relation existe-t-il entre les forces extérieures ?
3) Par une méthode graphique déterminer la valeur de Rn la réaction normale et la valeur f correspondant aux frottements. On prendra une échelle de 1 cm pour 10 N. Expliquez la démarche.


Mes réponses en résumé:1) forces extérieures:
P: poid du système P=m.g=98,1 N
Aair: poussée archimède négligeable
R: réaction du plan avec R=Rn + F car frottements
F: traction que l'ado. exerce F=50N
2) d'après la 1ere lois de Newton: P+R+F=O (vecteur nul)
3) Cette question me pose problème:
-on sait que -P-F=Rn+F
Donc j'ai tracé -P=R, puis -T mais je ne sais pas faire la suite.

Quelqu'un pourrait m'aider s'il vous plait ?...

bonjour

Tu as sans doute une petite ereur de notation
Il ne faut pas confondre la force de frottement avec la force de traction

Comme la vitesse est constante tu as bien

Rn+ Fr + F + mg = 0 ( relation vectorielle )

La force de traction F tu peux la projetter sur la direction du sol ( parallele à Fr) et sur la veticale ( paralléle à Rn )

Avec ces indications cela deviendra facile.

( Pour le jeu, quand tu dis que archimede est negligeable, personne ne t'a donné le volume du traineau ( imagine qu'il s'agissait d'un petit dirigeable .....mais tu as raison de ne pas l'oublier, dans certain cas cela pourrait modifier le type d'approximation ou de modelisation de la realité pour faire le calcul )

[invite7b9736b4]

Merci de ta réponse.

Oui, j'ai bien compris mon erreur de notation et la relation vectorielle.
Mais ce que je ne comprend pas, c'est comment tracer Rn et Rf
Je suis désolée...je doit etre un peu bête ...
Merci de bien vouloir répondre !

[calculair]

Bonjour

Il te reste à faire un dessin à l'echelle.

Tu portes les valeurs connues
mg; l'angle de F , le module de F ( ou mieux les projections de F // à Fr et Rn)


La vitesse selon X est constante donc Fr +Fx = 0

La vitesse selon Y est nulle ( le traineau ne s'enfonce pas dans les profondeurs de la terre, et il ne decolle pas, comme tu l'a fait remarqué) donc mg + Rn + la projection de F // à Rn = 0


Tu dois pouvoir faire aussi le calcul en appliquant les regles de la trigonometrie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7b9736b4]

Alors, j'ai bien reporté les valeurs (mg et l'angle F) mais je ne comprend pas comment tracer le module F...je ne vois comprend pas non plus comment tracer Fr et Rn puisqu'on a pas les valeurs.
Je sais juste que Fr est une droite horizontale de sens opposé au sens de mouvement du traineau et Rn je sais que ca doit etre perpendiculaire (droite du bas vers le haut) mais je ne sais pas non plus sa valeure.
Je suis désolée..

[calculair]

Bonjour,

Normalement avec toutes les explications données et en projetant sur l'axe des X et Y la relation vectorielle mg + Rn + F+Fr = 0 tu dois trouver facilement

2 inconnues Rm et Fr et 2 equations ( une en X et une en Y)

Si tu n'arrives pas, il te reste à re regarder ton cours de math sur les vecteurs et ton cours de physique.... et tu fais un dessin

[invite7b9736b4]

Bon, voila le schémas que j'ai fais, (je n'ai pas pris les vrai valeurs, ni la l'échelle: c'était juste pour "voir" ). Pourrais-tu me dire si il te parait à peu près "juste" ?
Merci.

[calculair]

bonjour,

Il y a beaucoup d'erreurs dans ton schema. C'est pour cela que tu n'arrives pas à resoudre ton probléme.....

Commençons pour un cas simple....

Un poids immobile posé sur une table.
Le poids est dirigé vers le bas.
La reaction de la table est dirigée vers le haut et est egale au poids
Le poids est immobile car P + R =0

Si le poisd est rés lourd et la table pas assez solide, elle ne pourra pas fournir une reaction R suffisament importante si P > R la table casse et le poisd tombe.


Je ne comprend pas pas la force -F

La force Rn ne peut être orientee comme le poids, si non ton traineau s'enfonce dans la terre....


Il faut donc refaire ton schema, en respectant les principes de l'action et de la reaction et de ne pas créer des forces inexistantes comme -f

[invite7b9736b4]

Bonjour,
En fait j'ai tracé -P parce que normalement on a la relation -P-F=Rn+Fr
-F c'est la traction...
Et J'ai regardé dans mon cours: Rn est toujours perpendiculaire et c'est une droite qui va du bas vers le haut.
Je ne comprend pas ce que tu veux dire..donc, c'est pas grave: je laisse comme ca et je verrai la correction !
Merci beaucoup quand meme.