PFD : erreur dans le corrigé du BAC ?

[abdus]

Bonjour à tous,

Je suis en Tle SSI et en ce moment je fais des annales de SI pour le BAC, je bloque sur la question d'un sujet de 2017 sur le bus WATT avec l'application du PFD, je vous ai joint des photos du sujet et du corrigé.

Comme vous pouvez le voir sur le sujet que le bus est soumis à 3 forces suivant l'axe z :
sujet.PNG
F_m qui donne le mouvement
F_roullement qui s'oppose au mouvement
F_traînée qui s'oppse au mouvement avec le vent

Du coup quand on projette ces forces sur l'axe z (elles ont que des composantes horizontales), on devrait avoir :

F_m - F_roullement - F_roullement = m*a

or comme vous pouvez le voir dans le corrigé, à la place des "-" il y a des "+" ce qui n'est pas normal car ces 2 forces ont des sens opposées à l'axe z.
corrigé si.PNG

Je suis pas mal confus à ce niveau, j'aimerais avoir votre si c'est moi qui me trompe ou le corrigé est erroné.

merci à vous
-----

[Dynamix]

Salut

La force motrice étant l' inconnue , tu ne peux pas présumer de son signe .
C' est en résolvant les équations que tu l' obtiens .

[invite03481543]

Bonjour,

de plus la force motrice résultante est forcément plus faible en y ajoutant les forces qui s'opposent.
Fm=m*a est bien plus grande que Fm=m*a - Fr - Ft - ....

[abdus]

salut,
merci pour ta réponse.

Mais dans le sujet le bus ne peut pas reculer, du coup s'il avance selon l'axe, la force motrice est forcément positive non?

Ensuite ma question est surtout concernant la projection des forces avec les signe des forces traînée et de roulement qui s'opposent au mouvement. Ça peut être logique pour toi mais je t'avoue que pour moi ça ne l'est pas encore

[A voir en vidéo sur Futura]

[abdus]

Bonjour Hulk,


de plus la force motrice résultante est forcément plus faible en y ajoutant les forces qui s'opposent.
Fm=m*a est bien plus grande que Fm=m*a - Fr - Ft - ....


Fr et Ft sont forcément négatives du coup si tu mets un "-" devant alors le signe change vu que "- * - = +"

Et comme j'ai dit à @Dynamix, ma question se porte sur le signe des forces de roulement et de traînée dans leur projection sur l'axe z

excuse mon manque de connaissances, je taffe sur ce sujet dps plusieurs heures mais sans trop comprendre

[invite03481543]

Une force est négative selon un référentiel.
2eme loi de Newton:
« Les changements qui arrivent dans le mouvement sont proportionnels à la force motrice ; et se font dans la ligne droite dans laquelle cette force a été imprimée. »

Relisez bien votre cours.

[abdus]

Merci pour la définition,

"Une force est négative selon un référentiel."
mais vous avez justement un référentiel donné par le sujet dans la première image avec z l'axe horizontal, y vertical et x qui sort du plan.

[zTony]

Bonjour Abdus,

Je ne comprend pas si ta question est désormais résolue ^^
Je crois que je viens de comprendre la question que tu te posais/poses (mais je ne suis pas encore certains) ! C'est la figure 4 qui porte fortement à confusion !
Lorsque tu fais des projections de manière géométrique, il faut toujours replacer les vecteurs tel que ça ne prenne pas en compte le signe. Si tu poursuis tes études sur la mécanique, tu le verras pas la suite.
Dans ton exercice, il a été décidé de représenter la force dans la repère , avec :

Donc si tu projettes selon l'axe x, ça te fait
Mais on aurait (pourquoi pas, certains exercices le font) choisit d'exprimer

Et là, la projection aurait donnée un moins :

Ici, le dessin de la figure est juste censée donnée une représentation à partir du signe supposé des forces, mais il peut paraître qu'elle n'est pas en adéquation avec la convention utilisée pour la force.

En tout cas, même si tu tu avais utilisé une autre convention, il est bien important qu'au final, dans ton PFD, tu ais bien la force de roulement/trainée/frottement/... qui s'oppose au mouvement par son signe "globale" (cf la question 6 du sujet, ou tu as peut-être déjà déterminé le signe des forces, en les calculant)

J'espère ne pas avoir répondu à côté de la plaque !

Bonne journée,
zTony

[abdus]

Bonjour zTony,

Je ne comprend pas si ta question est désormais résolue ^^

toujours pas ^^

Lorsque tu fais des projections de manière géométrique, il faut toujours replacer les vecteurs tel que ça ne prenne pas en compte le signe. Si tu poursuis tes études sur la mécanique, tu le verras pas la suite.

intéressant çà ! du coup si une force va dans le sens opposé à l'axe du référentiel, on met pas de "-" ? dans ce cas ça résoudrait mon problème !

en attendant, on est bien d'accord que la notation en colonne se fait selon la convention suivant (x,y,z) càd x tout en haut, puis y et finalement z ? (dsl il me semble que l'éditeur de texte ne propose pas d'ajouter des formules comme tu fais dans tes messages).

Dans ton exercice, il a été décidé de représenter la force dans la repère , avec :

Donc si tu projettes selon l'axe x, ça te fait
Mais on aurait (pourquoi pas, certains exercices le font) choisit d'exprimer

déjà on revient sur ma question de base, je ne suis pas d'accord quand tu écris F_roulement=(0,0,F_roulement) car je pense que ça devrait être F_roulement=(0,0,-F_roulement) vu que l'axe z s'oppose à F_roulement

ensuite

Donc si tu projettes selon l'axe x, ça te fait https://blogs.futura-sciences.com/cgi-bin/mimetex.cgi?\vec{F_{roulement} }=%20\begin{pmatrix}%3Cbr%20/%3E0%3Cbr%20/%3E\\0%3Cbr%20/%3E\\-F_{roulement}%3Cbr%20/%3E\end{pmatrix}

je ne comprends pas là non plus car F

roulement

est une force avec une seule composante horizontale (selon z) du coup si tu le projettes sur x ça devrait donner 0 et non -F_roulement.

puis

il est bien important qu'au final, dans ton PFD, tu ais bien la force de roulement/trainée/frottement/... qui s'oppose au mouvement par son signe "globale" (cf la question 6 du sujet, ou tu as peut-être déjà déterminé le signe des forces, en les calculant)

alors oui la question 6 donne des forces à valeur négative


donc voilà ça fait bcp de questions encore mais je suis un peu frustré à être bloqué sur un sujet dps 2 jours


merci pour ton aide

[zTony]

Bonjour,

Désolé, je voulais dire, projeté sur z (et non sur x !)
Pour te faire réfléchir sur ce point, j'ai une meilleure idée (je sens qu'une explication ne sert pas à grand chose).

Comment représenterais-tu le vecteur (0,0,-1) ?
et puis le vecteur (0,0,F)=(0,0,-1) avec F=-1 ?
dans les deux cas, on voudrait le représenter de la même manière : comme ceci "<--"
et dans les deux cas, la projection selon z donne F=-1 (et jamais -F).
Il faut faire attention aux représentations graphiques ! De là à dire qu'il n'y a une erreur, je ne dirais pas, je l'aurais représenté de la même manière.

Bonne journée,

PS : pour écrire des expressions, on peut utiliser les balises et écrire à l'intérieur en "latex".

[Dynamix]

Une force est négative selon un référentiel.

Même pas .
Ce sont les composantes (grandeurs scalaires ) qui peuvent être négatives dans un repère donné .
Une force (vecteur) n' est ni négative ni positive .

[abdus]

le vecteur (0,0,F)=(0,0,-1) avec F=-1 ?

je le représenterai en effet comme tu le dis

comme ceci "<--"

càd opposé à l'axe z car il y a le "-".

en revanche si tu ne me donnes que

le vecteur (0,0,F)

alors je le représenterai suivant dans le même sens que l'axe z.

si tu as des exercices, je suis carrément preneur

[zTony]

Salut,
Malheureusement, je n'ai pas d'exercices mais à ta place, j'aurai piocher dans les annales de BAC SI les questions où sont utilisés des forces / des PFD.

Bonne journée,
zTony

[abdus]

je te remercie pour aide

bonne soirée

[invite03481543]

Même pas .
Ce sont les composantes (grandeurs scalaires ) qui peuvent être négatives dans un repère donné .
Une force (vecteur) n' est ni négative ni positive .

Merci je sais ce qu'est un vecteur depuis plus de 40 ans, arrêtez un peu votre cinéma.
Ai-je parlé de vecteurs? Non.
Apprenez â lire.

[Dynamix]

Ai-je parlé de vecteurs?

Non , mais moi j' en parle , et si ça te dérange je m' en tape

[zTony]

De rien Abdus, en espérant que j'ai été assez clair

[invite03481543]

Non , mais moi j' en parle , et si ça te dérange je m' en tape

C'est bien ce que pensais...