Travail et énergie - Exercice

[Febreen]

Bonjour à tous.

Scan.jpg

J'essaie de faire cet exercice, où il est noté que la réponse du (a) est -134 Joules. La formule du Travail est: W = F.S.cos O
Avec: F = La force. S = Le déplacement linéaire, O = l'angle entre la force et le déplacement.

F = 20*9,81

Nous avons donc: W = 192.2*2*cos(20) et j'obtiens 368,73 ce qui est une mauvaise réponse.

J'essaie donc de remplacer le cos par sin par curiosité...Et bim: J'obtiens 134,2.

Je voulais déjà donc savoir si:

-Il fallait bien remplacer cos par sin (Et pourquoi? Vue que dans la théorie il est noté cos) ou si ma réponse est un coup de chance.
-Ensuite, la réponse est négative dans mon syllabus et j'obtiens une réponse positive. Pourquoi ?

Merci de votre aide,
Febreen.
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[zTony]

Bonjour,

Si vous connaissez les vecteurs voici ma réponse.
Sinon, peut-être que quelqu'un dans le forum pourra vous apportez une meilleure réponse.


La formule du travail est dans le cas d'un déplacement linéaire est :

où :
où est la verticale ascendante (poids)
et


Et ici, ce produit scalaire donne :



donc :

[ID123]

L'angle dont il est question dans est l'angle entre force et déplacement, donc entre verticale et déplacement. C'est l'angle complémentaire de celui qui est indiqué valoir 20° dans ton schéma (angle entre horizontale et déplacement).
Le sinus de l'un est le cosinus de l'autre, relation à connaître entre angles complémentaires d'un triangle rectangle.

[Dynamix]

Salut

-Ensuite, la réponse est négative dans mon syllabus et j'obtiens une réponse positive. Pourquoi ?

Le bloc est soumis à deux forces de signes contraires .
Ce que tu as calculé , c' est le travail de la force de gravité (poids) . Ce n' est pas ce qui est demandé .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Febreen]

Salut et merci de votre aide.
Pour voir si j'ai bien compris, je vais reformuler avec mes mots:

Si j'ai bien compris, F = G et donc il est verticale vers le bas.
Donc, vue que la force est verticale, nous prenons sin au lieu de cos. Mais vue qu'elle est vers le bas, le sin est négatif (-sin).
Le déplacement linéaire est la flèche que j'ai faite sur le dessin. Elle est de 20° avec la forme verticale.
Du coup, la formule est:

20*9.81*2*(-sin(20)) et cela fait bien -134.

Mon raisonnement est correct?

Encore merci de votre aide!

[Dynamix]

Si j'ai bien compris, F = G et donc il est verticale vers le bas.

NON !
La force que la machine exerce sur le bloc , c' est l' opposé du poids .

[Febreen]

Le dessin ressemble donc à ça ?

F vers le haut, L parallèle au moteur (dessiné juste au dessus du sin(20))

Et vue que le plus petit angle formé est formé avec -F, cela forme -sin(20), c'est ça ?

Autrement, je ne comprends pas du tout...

[Dynamix]

L' angle entre la force et le déplacement (vers le bas du tapis) , c' est 110°

[Febreen]

Donc, il faut faire:
F= 9,81 * 20.
L = 2m
teta = 110.

W = 9,81 * 20 * 2 * cos(110) = -134, en effet.

Mais comment savons-nous dans quelle direction va F?

C'est toujours dans la direction opposée de "la machine" ?

[Dynamix]

Le bloc est soumis à 2 forces :
_La force gravitationnelle (poids) mg
_La force du tapis qui le soutient .
La résultante de ces 2 forces est nulle .

[Febreen]

Mais du coup, si la résultante de ces 2 forces est nulle, pourquoi elle va vers le haut ?
Si la force résultante est nulle, il n'y a aucune direction, non ?

[Dynamix]

Ce n' est pas la résultante qui travaille , c' est le tapis , donc la force vers le haut qu' il exerce sur le bloc .

[Febreen]

Oki, un grand merci pour ton aide!