Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)
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Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)



  1. #1
    invite7b9736b4

    Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)


    ------

    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 ?...

    -----

  2. #2
    calculair

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    Citation Envoyé par Gaellou Voir le message
    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 )
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  3. #3
    invite7b9736b4

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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 !

  4. #4
    calculair

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite7b9736b4

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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..

  7. #6
    calculair

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  8. #7
    invite7b9736b4

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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.
    Images attachées Images attachées  

  9. #8
    calculair

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  10. #9
    invite7b9736b4

    Re : Problème de Forces ! (1ère lois de Newton)

    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.

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