Travail d'une force

[Chmiman]

Bonjour , je sais que le travail est représenté avec le produit scalaire , dont je connais la formule . Cette formule , si on la prononce au niveau physique , cela dit que le travail c'est le produit de 3 choses : la force qui tire l'objet , le déplacement de l'objet et l'angle entre les deux forces.

Quand je tire une luge , ( exemple typique ) , et que la ficelle de la luge a un certain angle par rapport à la luge , celle ci se déplace parallèlement au sol , je le constate . Mais le déplacement de la luge , il dépend bien de la direction de la force que j'exerce avec la ficelle ? Car j'ai du mal à me représenter le déplacement et la force exercée car pour moi le déplacement dépend de la force exercée par la ficelle , si je tire verticalement , la luge va se décoller du sol, alors quand un exercice dit que le déplacement va de A vers B, comment le savent ils alors que la force en elle même n'est pas encore exercée ? Je sais pas si je suis clair , mais en gros est on d'accord pour dire que le déplacement de la luge de A vers B dépend de la force duquel je lui applique à travers la corde de la luge ?

Comment ce déplacement est il prédit en fait !?
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[inviteb8092abb]

Bonjour,

Dans le cas de la luge, la force de traction correspond à la tension dans la corde. On la décompose en 2 composantes, pour avoir la composante horizontale, celle qui correspond à la force de déplacement, et la composante verticale, pour savoir si elle est inférieure au poids de la luge, sinon la luge se soulèverait.

La force qui s'oppose au déplacement horizontal est une force de frottement (forces qui peuvent être multiples selon le cas), et la force qui s'oppose au déplacement vertical est le poids même de l'objet en question.

Restant à ta disposition si tu as d'autres questions.

[Chmiman]

D'accord merci beaucoup , j'ai compris , c'est donc comme cela que je prévois le déplacement de ma luge si j'ai compris ?

[inviteb8092abb]

Oui. L'équation du travail en translation est donc : W=F*d*cos(alpha), ce qui correspond à la composante horizontale.

En vertical, le travail se résume à W=F*d, puisqu'il n'y a pas de composante horizontale.

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Comment ce déplacement est il prédit en fait !?

Il n'est pas prédit.
L'exercice pose que les conditions sont telles que le déplacement sera horizontal.

[inviteb8092abb]

En représentant les vecteurs force sur un schéma avec leur intensité, on voit le problème dans l'ensemble et on peut en déduire la résultante.

[invitef29758b5]

Salut

Mais le déplacement de la luge , il dépend bien de la direction de la force que j'exerce avec la ficelle

Pas du tout .
L' accélération de la luge dépend de toutes les forces qui s' exercent dessus .

[inviteb8092abb]

Le déplacement dépend de la résultante (force de traction - force de frottement par exemple) parallèle au sens de déplacement. Dans le cas de la luge, on calcule la composante horizontale, on calcule la force de frottement que l'on déduit de la composante, pour avoir la résultante. Si le résultat est positif, la luge se déplace (glissement) sinon elle reste immobile (adhérence).

[invitef29758b5]

Le déplacement dépend de la résultante.

L' accélération , pas le déplacement .

[inviteb8092abb]

Oui en effet, mais c'est pour simplifier.

[Chmiman]

Donc on peut calculer le travail des 2 composantes séparées horizontal et vertical ? Et la somme vaut le travail de la resultante ?

Dynamix , je vous remercie de me corriger , mais j'ai beau chercher , j'aimerais bien une micro explication sur l'erreur que je fais quand je dis déplacement au lieu d'accélération car me corriger sans me dire pourquoi c'est faux ne me fait pas comprendre . La force exercée va générer une accélération de la luge , ou non , et un déplacement , ou non .

[inviteb8092abb]

Le déplacement n'est qu'un changement de position d'un objet. L'accélération est une variation de vitesse en fonction du temps.

Le fait d'exercer une force sur la luge va faire varier sa vitesse, donc elle accélère (si la force de traction peut vaincre les frottements), et par conséquent s'il y a variation de vitesse, il y a déplacement.

[invitef29758b5]

s'il y a variation de vitesse, il y a déplacement.

Ou pas ...
La deuxième loi de Newton est une relation entre force et accélération . Elle ne dit rien sur le déplacement déplacement .
Connaitre seulement l' accélération ne permet pas de connaitre le déplacement .

[Chmiman]

Dans le cas d'un frigo , ma force n'arrive pas à vaincre les frottements donc aucune accélération ?

Comment savoir en fonction des objets si une force va en vaincre une autre ? D'ailleurs c'est quoi cette notion de vaincre une force ?

[inviteb8092abb]

Si il y a accélération sans déplacement, celle ci ne dure pas, par exemple prendre de l'élan pour déplacer le frigo. A ma connaissance la seule accélération qui est constante et qui n'engendre pas forcément de déplacement est la gravité, à condition de considérer celle ci comme une accélération (comme l'indique son unité).

[inviteb8092abb]

Dynamix, en effet F=m*a n'indique pas de déplacement, mais une accélération étant une variation de vitesse en fonction du temps et une vitesse une variation de distance en fonction du temps, c'est sous entendu, je me trompe ?

[Chmiman]

Vaincre une force ça veut dire que des scientifiques et chercheurs ont vu que si dans la meme droite d'action deux forces sont égales et opposés elles n'engendrent aucun mouvement ni aucune accélération ?

[invitef29758b5]

D'ailleurs c'est quoi cette notion de vaincre une force ?

Ce n' est pas une notion , c' est n' importe quoi . c' est du langage imagé , pas du langage scientifique . Il faut s' en méfier .

La résultantes des forces appliquées à ton frigo détermine son accélération .
Si tu ne prends en compte que la force que tu appliques , tu ne peux rien conclure .
Il faut connaitre toutes les forces appliquées .

[invitef29758b5]

Dynamix, en effet F=m*a n'indique pas de déplacement, mais une accélération étant une variation de vitesse en fonction du temps et une vitesse une variation de distance en fonction du temps, c'est sous entendu, je me trompe ?

Il n' y a pas de lien directe .
Le mouvement dépend des conditions initiales .

[Chmiman]

Et la resultante c'est l'addition vectorielle des forces exercées sur l'objet ? En gros pour voir si un objet va avoir une accélération on regarde si la somme des forces est nulle ?

[invitef29758b5]

Et la resultante c'est l'addition vectorielle des forces exercées sur l'objet ? En gros pour voir si un objet va avoir une accélération on regarde si la somme des forces est nulle ?

Exactement ça .

[Chmiman]

J'admets que l'on puisse représenter l'équilibre d'un objet comme des vecteurs qui s'annulent . Mais si on part de là, je reprends mon frigo , si j'exerce une force sur lui , la somme des forces qui s'exercent sur lui ne sont plus nulles , alors quel facteur va faire rester mon objet immobile , en gros quelle force va annuler la mienne !

[inviteb8092abb]

La force de frottement, proportionnelle au poids multiplié par le coefficient de frottement.

[inviteb8092abb]

Ou le poids tout simplement, suivant l'orientation de la force de traction.

[Chmiman]

Dernière question , pour clore mes incompréhensions et vous laisser tranquille ; est ce que vous , quand Newton fait des expériences et fait des principes et des lois , vous vous dites : "il l'a vu alors il a certainement bien travaillé et ce qu'il dit devrait s'appliquer à tous les cas possibles " ?

Je sais que vous allez me dire que vous m'avez déjà répondu , mais est-ce que j'ai le droit de me dire , que Newton ou d'autres scientifiques pour d'autres phénomènes , mais prenons newton , a vu que si il exerçait une force et que son copain en face exerçait la meme force mais de sens contraire , l'objet de bougeait pas ? C'est vraiment la genèse des lois et des principes dont je veux parler avec vous , Comme la loi de beer Lambert ou plein d'autres choses , en fait j'aimerais vraiment mieux appréhender les formules et principes physiques , et peut être que vous pourriez m'offrir une vision des choses qui m'aiderait .

[Tifoc]

Bonjour,
J'essaie une dernière fois...

...des scientifiques et chercheurs ont vu que si dans la même droite d'action deux forces sont égales et opposés ...

Aucun scientifique n'a jamais vu, ni entendu, ni touché, ni senti, ni gouté une force ! Mais certains ont eu une intuition (un sixième sens ?)
Ils ont établi, petit à petit, une théorie qu'il faut d'abord (bêtement) appliquer pour espérer un jour comprendre.
C'est bien que vous vous vouliez comprendre à tout prix, et vous faites preuve de pugnacité . C'est une qualité ! Mais elle a ses limites...

[Chmiman]

Théorie fondée sur des observations ! Donc comment comprendre quelque chose qui nous dépasse , puisque comment voulez vous comprendre une observation ?

[inviteb8092abb]

Il faut faire des recherches sur internet, ouverture formidable vers la connaissance.

[Tifoc]

Théorie fondée sur des observations

Je dirais plutôt, dans le cas présent, fondée sur des contradictions... L'étude de l'histoire de la physique, des Grecs jusqu'à Galilée et Newton, est assez rigolote
Ils se posaient les mêmes questions que vous (que nous) Et nos aïeux ont eu beaucoup de mal à distinguer déplacement, vitesse et accélération. D'ailleurs, je crois vous l'avoir déjà dit, ils appelaient tout ça vis.
Le premier à avoir débroussaillé la chose est Galilée avec l'expérience de la pierre lâchée sur un navire du haut du mat ou du haut d'un pont.

[inviteb8092abb]

Les observations sont sûrement suivies de nombreuses expériences.