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Problème de physique mécanique



  1. #1
    adh

    Problème de physique mécanique


    ------

    Bonjour tout le monde! J'ai un problème que je n'arrive pas à résoudre! Si quelqu'un pourrait m'aider s.v.p.

    Un bloc m1 = 10,0kg repose sur un autre bloc m2 = 50,0kg. Le coefficient de frottement statique entre les deux blocs est us = 0,600. Quelle doit être la force exercée sur le bloc m1 pour que ce dernier ne glisse pas sur le bloc m2? (la force vient de la droite à 30 degré de l'horizontale) Le frottement entre la table et la masse m2 est négligeable.

    Merci de votre aide!
    adh

    -----

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  4. #2
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    donc on ne tient pas compte de m2 sur le sol ( même si le terme frottement négligeable est mal employé )
    tu dois connaitre la formule très simple de la force à appliquer sur un volume de masse m1 pour le faire bouger en fct du coeff statique.
    ps : seule la force tangentielle compte.
    mais il y a peut être un piège si le prof est tordu.( je ne pense pas, ne tiens pas compte de cette remarque pour l'instant )
    Dernière modification par ansset ; 09/03/2016 à 18h53.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  5. #3
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    Je n'arrive jamais a simplifier tous les équations en x et en y pour obtenir une réponse finale, est ce que quelqu'un pourrait le faire s.v.p.?

  6. #4
    invite07941352

    Re : Problème de physique mécanique

    Bonjour,

    Commencez par montrer ce que vous avez écrit avant de simplifier .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    LPFR

    Re : Problème de physique mécanique

    Bonjour.
    Oui. Mois aussi je vois un piège : celui d’avoir enfreint la tradition qui veut que dans on problème on trouve toutes et seulement toutes les données pour le faire.
    Ici la masse m2 ne joue aucun rôle.

    Faites un dessin et détaillez les forces qui interviennent dans la formule fmax = µ N. Ou, pour qu’il n’ait pas glissement fhor < µ N.
    Vous obtiendrez une inégalité qui vous permettra de trouver la force maximale.
    Au revoir.

  9. #6
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    pour le bloc 1 :

    la somme des forces en y : N1-m1g-Fsin30 =0, donc N1 = m1g+Fsin30
    la somme des forces en x : -fcos30 +fs =m1a1

    pour le bloc 2 :

    la somme des forces en y : N2 -m2g = 0, donc N2 = m2g
    la somme des forces en x : fs = m2a2

    j'ai remplacé fs par UsN et égalé a1 à a2

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  11. #7
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    c'est incompréhensible
    Et
    il me semble que l'énoncé te dit indirectement d'oublier le bloc du bas.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  12. #8
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    Si j'oubli le bloc du bas, alors que dois-je faire exactement?

  13. #9
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    si on te pose la question, c'est que tu connais l'équation de la force tangentielle minimale pour faire bouger le bloc m1 sur le bloc m2
    c'est juste une multiplication.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  14. #10
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    je fais : m1*g*sin30 =N

    et N * 0,6 et j'obtient ma réponse ? c'Est tout?

  15. #11
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    non !
    et plusieurs fois,
    ou est passé le coeff de frottement ?
    pourquoi est ce le poids que tu multiplie et pourquoi par un sin.?
    quelle est la force tangentielle d'une force à 30° de l'horizontale ( par rapport à la direction du mouvement ) ?

    reprend doucement si tu exerce une force N à 30° de la direction horizontale, quelle est sa composante tangentielle ( utile )
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  16. #12
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    Nous n'utilisons probablement pas les même termes que vous, car je n'ai jamais entendu parlé de la force tangentielle

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  18. #13
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    disons dans l'axe du déplacement.
    imagine que tu exerce ta force du haut vers le bas, aucune chance qu'elle ait le moindre effet.
    une force "dans l'axe" ( tangentielle ) aura le meilleur effet.
    donc c'est ta force que tu dois multiplier par le coeff adapté en fonction de l'angle .
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  19. #14
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    oui, mais comment vais-je pour trouver la force justement?

  20. #15
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    sa composante dans l'axe du mouvement.
    de la trigo de base très simple.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  21. #16
    adh

    Re : Problème de physique mécanique

    je dois être rendu fou , je n'Y comprends rien! Merci d'avoir essayer de m'aider!

  22. #17
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    bon si F est la force ,
    sa composante utile est Fcos(theta) non , c'est logique
    si theta =0 , le cos vaut 1 et la force "joue" à plein.
    si theta =90°, ou pi/2 en radians, alors elle est exercée du haut vers bas, aucune chance qu'elle fasse bouger le machin.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  23. #18
    Dynamix

    Re : Problème de physique mécanique

    Salut
    Citation Envoyé par adh Voir le message
    je dois être rendu fou , je n'Y comprends rien! Merci d'avoir essayer de m'aider!
    Mais non ...
    Tu était bien parti :
    Citation Envoyé par adh Voir le message
    pour le bloc 1 :
    la somme des forces en y : N1-m1g-Fsin30 =0, donc N1 = m1g+Fsin30
    la somme des forces en x : -fcos30 +fs =m1a1
    C' est après que tu t' égares .
    Condition de non glissement : l' accélération du bloc1 doit être la même que celle de l' ensemble :
    F.cos30 = (m1+m2).a1
    Et ne pas oublier que (condition limite) :
    fs = 0,6.N1

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  25. #19
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    Condition de non glissement : l' accélération du bloc1 doit être la même que celle de l' ensemble :
    il s'agit du glissement de m1 sur m2, et l'énoncé sous entend ( maladroitement ) de ne pas tenir compte du frottement de m2 sur le sol.
    d'ailleurs aucun coeff de frottement statique n'est donné entre m2 et le sol.
    ce que je sous entend par m2 est cloué au sol.
    nous n'avons pas la même lecture de l'énoncé.

    le seul point ambigu reste de savoir s'il faut tenir compte de la composante verticale de F , qui augmenterait la resistance de m2 sur m1.
    mais je ne pense pas que cela s'inscrive dans la résolution.
    Dernière modification par ansset ; 10/03/2016 à 15h46.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  26. #20
    Dynamix

    Re : Problème de physique mécanique

    Je ne vois rien d' ambiguë dans cet énoncé .
    Pas de frottement entre m2 et le sol => aucune résistance au déplacement de l' ensemble => mouvement accéléré .
    La composante verticale , ça ne coute rien de la prendre en compte et rien ne permet de dire qu' il ne faut pas le faire .
    Je ne vois donc strictement aucune raison de négliger cette composante et risquer d' avoir faux alors qu' en la prenant en compte on est certain que c' est bon .

  27. #21
    Tifoc

    Re : Problème de physique mécanique

    Bonjour,
    Citation Envoyé par adh Voir le message
    pour le bloc 1 :
    la somme des forces en y : N1-m1g-Fsin30 =0, donc N1 = m1g+Fsin30
    la somme des forces en x : -fcos30 +fs =m1a1

    j'ai remplacé fs par UsN et égalé a1 à a2
    C'est bien parti mais il n'y a pas d'accélération : on vous demande la force maxi applicable sans qu'il y ait mouvement (de 1 sur 2)
    Vous avez écrit tout ce qu'il faut
    Y a plus qu'à résoudre
    (et comme vous avez l'air sérieux et cherchez à faire bien, je vais déroger à une regle de ce forum : la réponse est 104 N mais à vous de le démontrer)
    Dernière modification par Tifoc ; 10/03/2016 à 16h00.

  28. #22
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    possible,
    mais on a une traduction de l'énoncé, j'aimerai savoir si la formulation initiale ( frottement négligeable entre m2 et le sol ) est bien celui de l'énoncé.
    n'est ce pas plutôt : "on négligera les forces de frottements entre m2 et le sol, au sens ou "on n'en tiendra pas compte" )
    je serais surpris qu'il en soit autrement.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  29. #23
    Dynamix

    Re : Problème de physique mécanique

    Il n' y a pas de traduction à faire .
    Négliger , c' est considérer comme nulle un élément très petit qui n' influe que très peu sur le résultat .
    Frottement négligeable , c' est plus proche de coussin d' air que de spitté .

  30. #24
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    Citation Envoyé par Tifoc Voir le message
    Bonjour,

    C'est bien parti mais il n'y a pas d'accélération : on vous demande la force maxi applicable sans qu'il y ait mouvement (de 1 sur 2)
    Vous avez écrit tout ce qu'il faut
    pas pour moi.
    la force utile est Fcos(30)
    la force minimale est coeff*m1g
    ou ( en étant un peu pervers ) coeff*(m1+Fsin(30))
    mais cela dépend du point d'application de la force donc j'ai tendance à exclure cette hypothèse.

    ce qui ne me semble pas correspondre à ce qui est écrit et que tu valides.

    ps : exercice de lycée, donc je suppose que ce n'est pas plus compliqué.
    Dernière modification par ansset ; 10/03/2016 à 16h14.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

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  32. #25
    Dynamix

    Re : Problème de physique mécanique

    Citation Envoyé par Tifoc Voir le message
    on vous demande la force maxi applicable sans qu'il y ait mouvement (de 1 sur 2)
    Là il y a un piège .
    Le référentiel de m2 n' est pas inertiel .

  33. #26
    Dynamix

    Re : Problème de physique mécanique

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    mais cela dépend du point d'application de la force donc j'ai tendance à exclure cette hypothèse.
    Le point d' application n' a aucune influence sur la résultante .
    Il n' influence que le moment .

  34. #27
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    je crois que tu compliques l'exercice.
    vu son intitulé, il s'agit d'un exercice de base de lycée.
    quand au moment, je suis d'accord, reste que l'influence globale équivalente reste à montrer.

    mais pourquoi pas introduire le Fsin(30) !?
    Dernière modification par ansset ; 10/03/2016 à 16h23.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  35. #28
    Dynamix

    Re : Problème de physique mécanique

    Je prend l' énoncé tel qu' il est sans chercher à l' interpréter , comme doit le faire un élève quelle que soit sa classe .
    Ce qui correspond bien à ce qu' avait fait adh .

  36. #29
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Problème de physique mécanique

    comme tu veux.
    ce n'est pas mon interprétation.
    je vous laisse, en imaginant que tout cela est loin d'aider adh.
    dont la problématique est juste l'apprentissage des forces de frottement, il me semble.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  37. #30
    Tifoc

    Re : Problème de physique mécanique

    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    Là il y a un piège .
    Le référentiel de m2 n' est pas inertiel .
    Ah ben voui... J'avais pas tilté ça
    Bon... on efface mon post précédent

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