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[exo] Forces



  1. #1
    méli-mélo29

    Red face [exo] Forces


    ------

    Voila j'ai un exo de physique a faire pour la rentrée j'ai commencé a le faire mais je bloque un peu...

    Enoncé :
    Un voyageur tire une valise de masse m=8.5kg sur un sol horizontal à l'aide d'une corde. La corde fait un angle de 30° par rapport à l'horizontale et la valise glisse d'un mouvement de translation rectiligne uniforme. La tension exercée par la lanière sur la valise vaut 8.0N.
    1/ Enoncer la 1ere loi de Newton. Quel autre nom porte t'elle ?
    2/ Faire un dessin pour représenter les forces aggisant sur la valise ( on décomposera R(vecteur) en Rt (vecteur) et Rn(vecteur) )
    3/ Calculer la valeur de la force de frottement Rt(vecteur)
    4/ Calculer la valeur de la force de la réaction normale Rn(vecteur).
    5/ Représenter et calculer la valeur de la réaction R(vecteur) du support.
    6/ Représenter la force exercée par la valise sur le sol.
    7/ Appliquer le théorème de l'énergie cinétique. Retrouver la valeur de Rt(vecteur).

    Mes résultats:
    1/ Loi de Newton appellée aussi principe d'inertie :
    E(somme) Fi(vecteur) = vecteur zéro --> Vg(vecteur) = Vo(vecteur)
    avec Vo vecteur constant ou nul et F(vecteur) = E Fi(vecteur), somme des forces appliquées au solide ou résultante des forces appliquées.

    2/ J'ai fait le dessin, pour moi il y aura 3 forces a représenter au total : P(vecteur) , T(vecteur) , R(vecteur)= Rt(vecteur) + Rn(vecteur).

    3/ Je ne vois pas comment commencer... si quelq'un pouvait me donner un petit indice...
    4/
    5/

    6/ La force de la valise sur le sol est son poids soit
    P = mg = 8.5 * 9.81 = 83.38N
    Il faut donc créer une echelle appropriée.

    7/ Il me semble si je me souviens bien que mon prof nous a dit que nous ne pouvions pas faire cette question, que nous n'avions pas encore fait en cours le truc la-dessus.

    Donc voila ce serait vachement simpa si quelqu'un prenait le temps de regarder ce que j'ai fait et de me dire si c'est bon ou pas !!! Voila merci d'avance

    -----

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  4. #2
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par méli-mélo29

    3/ Je ne vois pas comment commencer... si quelq'un pouvait me donner un petit indice...
    Salut,
    Application du cours,tu projettes les forces sur des axes selon des composantes x et y avec la loi de Newton et tu regardes ce qui se passe.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  5. #3
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Ok merci, j'ai trouvé un exo a peu pret identique dans mon cours...
    Sinon pour les autres reponses que j'ai toruvées c'est ok ?

  6. #4
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Valise au repos donc daprés le principe d'inertie
    P + Rt + Rn + T = 0 ( ceux sont tous des vecteurs)
    On projette les forces sur des axes bien choisis
    sur (o;x) : Px + Rtx + Rnx + Tx = 0
    sur (o;y) : Py + Rty + Rny + Ty = 0

    Rn(vecteur) : {Rnx = 0 ; Rny = Rn }
    Rt(vecteur) : {Rtx = -Rt ; Rty = 0}

    {Rt = mg * sin alpha - T = 83.38 * 0.5 - 8 = 33.69 N
    {Rn = mg * cos alpha = 83.38 * (racine de 3)/2 = 72.21 N

    C'est cela qu'il fallait faire ?! Enfet pr les représenter il faut que je choisise une échelle appropriée ???!!!!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    PERSONNE pour m'indiquer si mes résultats sont ok ?!

    Mes résultats:

    1/ Loi de Newton appellée aussi principe d'inertie :
    E(somme) Fi(vecteur) = vecteur zéro --> Vg(vecteur) = Vo(vecteur)
    avec Vo vecteur constant ou nul et F(vecteur) = E Fi(vecteur), somme des forces appliquées au solide ou résultante des forces appliquées. ??

    2/ J'ai fait le dessin, pour moi il y aura 3 forces a représenter au total : P(vecteur) , T(vecteur) , R(vecteur)= Rt(vecteur) + Rn(vecteur). ??

    3/ Rt = 33.69 N (calcul effectués un peu plus haut...) ??

    4/ Rn = 72.21 N (calcul effectués un peu plus haut...) ??

    5/ Il faut prendre une echelle adaptée et lorsque Rt et Rn seront tracer ou trouvera R ??

    6/ La force de la valise sur le sol est son poids soit
    P = mg = 8.5 * 9.81 = 83.38N ??
    Il faut donc créer une echelle appropriée ??

    7/ Il me semble si je me souviens bien que mon prof nous a dit que nous ne pouvions pas faire cette question, que nous n'avions pas encore fait en cours le truc la-dessus.

    Donc voila ce serait vachement simpa si quelqu'un prenait le temps de regarder ce que j'ai fait et de me dire si c'est bon ou pas !!! Voila merci d'avance
    Dernière modification par méli-mélo29 ; 27/12/2005 à 18h41.

  9. #6
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    S' IL VOUS PLAIT.......

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  11. #7
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par méli-mélo29
    Valise au repos
    Déjà la valise n'est pas au repos.
    La première loi de Newton c'est bien le principe d'inertie mais l'énoncé que tu donnes n'est pas bon.



    donc daprés le principe d'inertie
    P + Rt + Rn + T = 0 ( ceux sont tous des vecteurs)
    On projette les forces sur des axes bien choisis
    sur (o;x) : Px + Rtx + Rnx + Tx = 0
    sur (o;y) : Py + Rty + Rny + Ty = 0

    Rn(vecteur) : {Rnx = 0 ; Rny = Rn }
    Rt(vecteur) : {Rtx = -Rt ; Rty = 0}

    {Rt = mg * sin alpha - T = 83.38 * 0.5 - 8 = 33.69 N
    {Rn = mg * cos alpha = 83.38 * (racine de 3)/2 = 72.21 N
    C'est bien essayé mais ça ne marche pas.Par exemple le poids de la valise est dirigé selon la verticale donc tu n'as pas de projection ou .
    Je crois que tu confonds avec les exos avec un plan incliné .
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  12. #8
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Pour l'histoire d'énoncé, je ne montre pas c'est bien marqué sur ma feuille 1ere loi de newton !
    Oui sans doute que je confond car enfet pour m'aider j'ai repris un exo du meme type mais le plan y été incliné ( mais dans ce cas la a quoi ça sert que je sache qu'il y a un angle de 30° ???)...

    Comment je fais alors puisque en effet la valise n'est pas au repos je fais avec la 2eme loi de newton ??? mais le truc c'est que supposont le prof s'est trompé entre 1ere et 2eme... mais la 2eme loi de newton ne porte pas d'autre nom ?!!!
    Dans le cas où la valise est en mouvement je ne vois pas comment calculer Rt et Rn ( les 2 sont des vecteurs) ???


  13. #9
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par méli-mélo29
    Pour l'histoire d'énoncé, je ne montre pas c'est bien marqué sur ma feuille 1ere loi de newton !
    Je n'ai pas dit que ce que tu avais dit était complétement faux mais juste que la façon dont tu l'écris n'est pas bonne.C'est une question de précision dans la rédaction.



    Oui sans doute que je confond car enfet pour m'aider j'ai repris un exo du meme type mais le plan y été incliné ( mais dans ce cas la a quoi ça sert que je sache qu'il y a un angle de 30° ???)...
    A cause de la tension sur la lanière,c'est elle qui est inclinée.


    Comment je fais alors puisque en effet la valise n'est pas au repos je fais avec la 2eme loi de newton ??? mais le truc c'est que supposont le prof s'est trompé entre 1ere et 2eme... mais la 2eme loi de newton ne porte pas d'autre nom ?!!!
    Dans le cas où la valise est en mouvement je ne vois pas comment calculer Rt et Rn ( les 2 sont des vecteurs) ???
    Oui ,il faut faire avec la seconde loi de Newton .
    Ce qui te sauve c'est que dans l'énoncé on te dit que la valise se déplace à vitesse rectiligne uniforme.

    indice:
    http://www.educnet.education.fr/orbi...eca/meca12.htm
    Dernière modification par mtheory ; 27/12/2005 à 20h10.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  14. #10
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    OK MERCI
    donc si il faut utilisé la 2eme loi de Newton
    je peux écrire :
    E(somme) Fext(vecteur) = P + Rn + Rt + T (vecteur) non égale à vecteur 0.
    on connait T : 8.0 N
    on peut trouver P : P= mg = 8.5 * 9.81 = 83.38 N
    Mais comment procéder par la suite... Un ti coup de pouce ?!

  15. #11
    BioBen

    Re : [exo] Forces

    non égale à vecteur 0.
    Ce qui te sauve c'est que dans l'énoncé on te dit que la valise se déplace à vitesse rectiligne uniforme
    (j'ai pas lu l'exo mais mtheory se gourre jamais)

  16. #12
    BioBen

    Re : [exo] Forces

    Doublon du à une connexion pourrie

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  18. #13
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par BioBen
    (j'ai pas lu l'exo mais mtheory se gourre jamais)

    si si mais je tourne 7 fois ma langue dans ma bouche à chaque fois avant de parler

    J'suis pas un Dieu
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  19. #14
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par méli-mélo29
    OK MERCI
    donc si il faut utilisé la 2eme loi de Newton
    je peux écrire :
    E(somme) Fext(vecteur) = P + Rn + Rt + T (vecteur) non égale à vecteur 0.
    on connait T : 8.0 N
    on peut trouver P : P= mg = 8.5 * 9.81 = 83.38 N
    Mais comment procéder par la suite... Un ti coup de pouce ?!
    si la vitesse est rectiligne uniforme y a une accélération ou pas ?
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  20. #15
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Mtheory --> si la vitesse est rectiligne uniforme y a une accélération ou pas ?

    ben non s'il y a une translation rectiligne uniforme c'est qu'il n'y a pas d'accélération, vitesse constante.
    Mais le truc c'est que je ne vois pas comment avec la 2eme loi de Newton je peux trouver la valeur de Rn et Rt. ( Parce que dans mon cours tt les exos que l'on a fait avec la 2eme loi de Newton on avait un enregistrement de mouvement est on devait calculer et tracer les vecteurs vitesse... )

  21. #16
    BioBen

    Re : [exo] Forces

    Indice : il n'est pas interdit de faire des projections...

  22. #17
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    ok j'avais un truc un peu du genre plus haut mais je mettais planté...
    Donc si j'écris au début ça :
    P + Rt + Rn + T non égale à 0 ( ceux sont tous des vecteurs)
    On projette les forces sur des axes bien choisis
    sur (o;x) : Px + Rtx + Rnx + Tx non égale à 0
    sur (o;y) : Py + Rty + Rny + Ty non égale à 0

    Rn(vecteur) : {Rnx = 0 ; Rny = Rn }
    Rt(vecteur) : {Rtx = -Rt ; Rty = 0}

    Jusque là c'est ok ?!! ( en prenant pour l'axe des X une droite de meme direction que Rt et pour l'axe de Y une droite de meme direction que Rn, dsl je sais pas trop comment vous expliquer quel repère j'ai pris... )
    Dernière modification par méli-mélo29 ; 29/12/2005 à 17h00.

  23. #18
    BioBen

    Re : [exo] Forces

    Oui ca m'à l'air correcte.
    Fais pareil pour P car vu la facon* dont tu as projeté il y a un -cos et un sin sur les projections de P.
    Tu peux aussi dire quelque chose sur Ty

    *qui est la bonne facon.

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  25. #19
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Pour P je sais pas trop, mais vu que la valise est sur un plan horizontal P(vecteur) et Rn(vecteur) ont la meme direction mais sens contraire donc :
    P(vecteur) : {Px = 0 ; Py = -P}
    non ?! Jsais pas trop donc...

  26. #20
    BioBen

    Re : [exo] Forces

    non ?! Jsais pas trop donc...
    Non fais un grand dessin où tu reprensentes bien l'angle de 30°

    Tu verras que si tu prends tes axes Ox et Oy de telle facon que tu ais Rn=Rny et Rt=-Rtx ca veut dire que P est projété avec des cos et des sin.

    Fais un dessin tu verras ce sera immédiatement plus clair.

  27. #21
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces


    j'ai refait un dessin un peu plus grand mais ça me donne toujours la meme chose :
    plan horizontal dc :
    - P(vecteur) vertical descendant
    - Rn(vecteur) vertical montant
    - Rt(vecteur) horizontal droite--> gauche
    - T(vecteur) angle de 30°par rapport a l'horizontal

    Donc je retrouve encore que P(vecteur) a meme direction mais sens contraire de Rn ??!! Alors ?!

  28. #22
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Donc avec mon dessin je trouve un truc du genre :
    P(vecteur) : {Px = 0 ; Py = -P}
    T(vecteur) : { tx = T * cos alpha ; Ty = T * sin alpha}
    Mais j'avoue je ne suis pas sur du tout de mes résultats...

    Donc après ça donnerai un truc du genre :
    {Rt = P - T = ... (entrain de faire le calcul lol )
    {Rn = P = 83.38 N
    Dernière modification par méli-mélo29 ; 29/12/2005 à 17h48.

  29. #23
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Euh non je me suis planté :

    sur (o;x) : Px + Rnx + Rtx + Tx non égale a 0
    = 0 + 0 - Rt + Tcos 30° non égale à 0

    sur (o;y) : Py + Rny + Rty + Ty non égale a 0
    = - P + Rn + 0 + Tsin 30° non égale à 0

    donc :
    Rt = Tcos 30°
    Rn = P + Tsin 30°

    C'est ça ? ça m'étonerais mais bon....

  30. #24
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par méli-mélo29
    Mtheory --> si la vitesse est rectiligne uniforme y a une accélération ou pas ?

    ben non s'il y a une translation rectiligne uniforme c'est qu'il n'y a pas d'accélération, vitesse constante.

    Donc dans ce cas là on est ramené au premier cas où la somme des forces s'excercant sur la valise fait 0 .

    L'accélération est alors nulle !
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

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  32. #25
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    ok Merci Mtheory

    Mais pour toi P(vecteur) est-il comme je le dis : meme direction, sens contraire a Rn(vecteur) ou alors comme BioBen le dit avec des cos et des sin par rapport a mon repere ? ( je ne dis pas qu'il a faux mais comme je trouve pas pareil je voudrais comprendre pourquoi...)

    Cela veut-il dire alors que :
    sur (o;x) : Px + Rnx + Rtx + Tx = 0
    donc sur (o;x) : 0 + 0 - Rt + Tcos 30° = 0

    sur (o;y) : Py + Rny + Rty + Ty = 0
    donc sur (o;y) : - P + Rn + 0 + Tsin 30° = 0

    d'ou :
    Rt = Tcos 30° ???
    Rn = P - Tsin 30° ???

    Alors....

  33. #26
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    ben voila comme y a pas mal de messages je refais un petit résumé :

    Enoncé :
    Un voyageur tire une valise de masse m=8.5kg sur un sol horizontal à l'aide d'une corde. La corde fait un angle de 30° par rapport à l'horizontale et la valise glisse d'un mouvement de translation rectiligne uniforme. La tension exercée par la lanière sur la valise vaut 8.0N.
    Questions:
    1/ Enoncer la 1ere loi de Newton. Quel autre nom porte t'elle ?
    2/ Faire un dessin pour représenter les forces aggisant sur la valise ( on décomposera R(vecteur) en Rt (vecteur) et Rn(vecteur) )
    3/ Calculer la valeur de la force de frottement Rt(vecteur)
    4/ Calculer la valeur de la force de la réaction normale Rn(vecteur).
    5/ Représenter et calculer la valeur de la réaction R(vecteur) du support.
    6/ Représenter la force exercée par la valise sur le sol.
    7/ Appliquer le théorème de l'énergie cinétique. Retrouver la valeur de Rt(vecteur).


    Mes résultats :

    1/ 1ere loi de Newton dite aussi principe d'inertie
    E(somme) Fext(vecteur) = 0(vecteur)
    ==> Vg(vecteur) = 0(vecteur) qd centre d'inertie au repos
    ==> Vg(vecteur) = Constante(vecteur) qd centre d'inertie en mouvement rectiligne uniforme

    ------------------------------------------------------

    2/ Dessin avec les forces suivantes :
    P(vecteur)
    R(vecteur) décomposé en Rn(vecteur) et Rt(vecteur)
    T(vecteur)

    ------------------------------------------------------

    3/ et 4/
    donc daprés le principe d'inertie puisque le centre d'inertie est en mouvement uniforme :
    P + Rt + Rn + T = 0 ( ceux sont tous des vecteurs)
    On projette les forces sur des axes bien choisis
    sur (o;x) : Px + Rtx + Rnx + Tx = 0
    sur (o;y) : Py + Rty + Rny + Ty = 0

    Rn(vecteur) : {Rnx = 0 ; Rny = Rn }
    Rt(vecteur) : {Rtx = -Rt ; Rty = 0}
    P(vecteur) : {Px = 0 ; Py = -P }
    T(vecteur) : {Tx = Tcos30° ; Ty = Tsin30°}

    Cela veut-il dire alors que :
    sur (o;x) : Px + Rnx + Rtx + Tx = 0
    donc sur (o;x) : 0 + 0 - Rt + Tcos 30° = 0
    sur (o;y) : Py + Rny + Rty + Ty = 0
    donc sur (o;y) : - P + Rn + 0 + Tsin 30° = 0

    d'ou :
    Rt = Tcos 30° = 8 * (racine de 3)/2 = 6.93 N
    Rn = P - Tsin 30° = 83.38 - (8*0.5) = 79.38 N

    ------------------------------------------------------

    5/ en ayant tracer Rn(vecteur) et Rt(vecteur) on trace R(vecteur) et on calcul sa valeur.Pour cela il faut que j'établisse une échelle ??

    ------------------------------------------------------

    6/ la force de la valise sur le sol c'est le poids donc
    p = mg = 8.5 * 9.81 = 83.38 N

    ------------------------------------------------------

    7/ Il me semble si je me souviens bien que mon prof nous a dit que nous ne pouvions pas faire cette question, que nous n'avions pas encore fait en cours le truc la-dessus.

    ------------------------------------------------------

    Donc voila donc s'il y a des personnes qui sont prêtes a me dire lequelles de mes réponses sont ok et lesquelles sont fausses ce serait hyper simpa de leurs parts !!!!MERCI BEAUCOUP !!!!!
    Dernière modification par méli-mélo29 ; 29/12/2005 à 19h26.

  34. #27
    méli-mélo29

    Re : [exo] Forces

    Re tout le monde et oui c'est encore moi... Bon ben voila ça fait maintenant 3jours que je suis sur cet exo lol (oui je sais jsuis pas superman !!!) Alors il n'y a vraiment personne qui veuille jeter un dernier coup d'oeil ?! C'est pour un DM donc c'est pour cela que j'aimerais avec bon a mon exo !!! Voila ben encore merci d'avance a ce qui m'aideront !!!

  35. #28
    mtheory

    Re : [exo] Forces

    Citation Envoyé par méli-mélo29
    :

    5/ Représenter et calculer la valeur de la réaction R(vecteur) du support.
    6/ Représenter la force exercée par la valise sur le sol.
    7/ Appliquer le théorème de l'énergie cinétique. Retrouver la valeur de Rt(vecteur).[/COLOR]

    Mes résultats :

    1/ 1ere loi de Newton dite aussi principe d'inertie
    E(somme) Fext(vecteur) = 0(vecteur)
    ==> Vg(vecteur) = 0(vecteur) qd centre d'inertie au repos
    ==> Vg(vecteur) = Constante(vecteur) qd centre d'inertie en mouvement rectiligne uniforme

    ------------------------------------------------------

    2/ Dessin avec les forces suivantes :
    P(vecteur)
    R(vecteur) décomposé en Rn(vecteur) et Rt(vecteur)
    T(vecteur)

    ------------------------------------------------------

    3/ et 4/
    donc daprés le principe d'inertie puisque le centre d'inertie est en mouvement uniforme :
    P + Rt + Rn + T = 0 ( ceux sont tous des vecteurs)
    On projette les forces sur des axes bien choisis
    sur (o;x) : Px + Rtx + Rnx + Tx = 0
    sur (o;y) : Py + Rty + Rny + Ty = 0

    Rn(vecteur) : {Rnx = 0 ; Rny = Rn }
    Rt(vecteur) : {Rtx = -Rt ; Rty = 0}
    P(vecteur) : {Px = 0 ; Py = -P }
    T(vecteur) : {Tx = Tcos30° ; Ty = Tsin30°}

    Cela veut-il dire alors que :
    sur (o;x) : Px + Rnx + Rtx + Tx = 0
    donc sur (o;x) : 0 + 0 - Rt + Tcos 30° = 0
    sur (o;y) : Py + Rny + Rty + Ty = 0
    donc sur (o;y) : - P + Rn + 0 + Tsin 30° = 0

    d'ou :
    Rt = Tcos 30° = 8 * (racine de 3)/2 = 6.93 N
    Rn = P - Tsin 30° = 83.38 - (8*0.5) = 79.38 N

    ------------------------------------------------------


    Je crois que c'est ça.

    Reste juste à bien rédiger le truc sur une feuille.






    5/ en ayant tracer Rn(vecteur) et Rt(vecteur) on trace R(vecteur) et on calcul sa valeur.Pour cela il faut que j'établisse une échelle ??
    Tu peux faire autrement en utilisant Pythagore (la formule donnant la norme d'un vecteur en fonction de ses composantes selon X et Y)
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

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  5. Forces et effets de forces
    Par werfig dans le forum Physique
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