2 simples exercices sur le travail

[invite8f16a957]

Bonjour,

J'aimerais des éclaircissements sur 2 questions basiques sur le travail:

Un randonneur d'une masse de 65kg a sur son dos un sac de 8kg. Son trajet commence d'un point A situé à 500m d'alt. pour le mener à un point B situé à 1100m d'alt.
Quel est le travail moteur de la force fournie par le marcheur pour arriver au point B ?

Ce qui me dérange, c'est:
1) on ne parle pas de la distance entre le point A et le point B, juste de leur élévation. Donc impossible pour moi de connaitre l'angle qui me servira à déterminer le cosinus. Et la distance devrait aussi être une variable importante, me semble-t-il
2) Est-ce vraiment un travail moteur (comme le dit la question) ? N'est-ce pas un travail résistant ?
Quelle formule serait d'application ici si la distance ne compte pas ? Ce calcul est-il seulement possible ?

Une personne grimpe une corde. A quelle hauteur se déplace-t-elle si elle exerce une force de 500N et déploie un travail de 2000J ?

Ce qui me dérange, c'est:
1) la valeur de la réponse ne devrait-elle pas être négative en considérant que le sens de la force est vers le bas alors que le sens du déplacement est vers le haut (et donc cos(180°)=-1) ?
2) Ne suis-je pas sensé connaître le poids de la personne pour pouvoir calculer le travail total et donc la distance ? Considère-t-on peut-être que la force de 600N est une résultante qui comprend déjà le poids ?
Si j'applique bêtement la formule du travail, sans tenir compte des sens ni des poids, j'aurais W=F.AB donc AB=W/F donc AB = 2000/500 = 4m
Mais ça ne me semble pas être correct.

Merci pour votre aide !
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[phys4]

Bonjour,
Inutile de chercher trop compliqué, ces exercices ne concernent que le travail des forces verticales

Un randonneur d'une masse de 65kg a sur son dos un sac de 8kg. Son trajet commence d'un point A situé à 500m d'alt. pour le mener à un point B situé à 1100m d'alt.
Quel est le travail moteur de la force fournie par le marcheur pour arriver au point B ?
Quelle formule serait d'application ici si la distance ne compte pas ? Ce calcul est-il seulement possible ?

Vous avez la différence d'altitude et le poids total, il suffit de calculer le travail vertical.

Une personne grimpe une corde. A quelle hauteur se déplace-t-elle si elle exerce une force de 500N et déploie un travail de 2000J ?
Si j'applique bêtement la formule du travail, sans tenir compte des sens ni des poids, j'aurais W=F.AB donc AB=W/F donc AB = 2000/500 = 4m
Mais ça ne me semble pas être correct.

Pas la peine de rechercher plus de détail, vous avez la réponse correcte.

[invite8f16a957]

Merci pour ces infos !

Donc, pour le premier exercice, un randonneur qui marche en pente vers deux points d'altitudes différentes fournira le même travail qu'un grimpeur qui grimperait du point A au point B, s'ils étaient alignés en hauteur ?
Du point de vue du travail, il n'y aurait aucune différence ?

J'aurais donc juste à faire: W= F.AB = (65+8) x 9,81 x 600 = 430KJ
C'est ça ?

Merci pour votre aide.

[phys4]

Pour ces exercices simplistes, la réponse est suffisante. Dans la réalité le trajet horizontal ne serait pas gratuit, mais ce n'est pas le niveau de cet exercice.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8f16a957]

Ok, merci beaucoup.

J'ai toujours eu du mal avec les énoncés simplistes car je me dis toujours que ça l'est trop et donc que je me trompe probablement.

Juste la cerise sur le gateau: cela reste un travail moteur ?, comme le prétend l'énoncé ?

Les infos que j'ai tiré des documents lus et vus c'est qu'un ascension serait un travail résistant et une descente un travail moteur. Mais là encore, cela s'explique (dans ce que j'ai lu) par l'angle formé par la direction AB et celle de la force (moteur si angle aigu et résistant si angle obtus). Si l'angle est aigu c'est que la force va dans le sens du mouvement alors que s'il est obtus on va dans le sens contraire du mouvement.
Intuitivement, je dirais que la force et le sens AB ici sont opposés.

Or ici, comme c'est simpliste et qu'il semble qu'on ne tienne absolument pas compte des pentes et du coinus, je ne sais plus quoi penser.

[phys4]

Je suis très méfiant avec ces histoires de sens.
Considérez deux ensembles dont l'un pousse l'autre, pour celui qui pousse c'est un travail moteur et un travail résistant pour celui qui est poussé. En plus à la force appliquée correspond une force opposée !
Vous pouvez prendre les angles que vous voulez, cela devient une question de point de vue.

Un cas critique, la pesanteur est souvent représentée comme une accélération vers le bas, mais l'accélération que nous ressentons est bien une accélération vers le haut ! De quoi perturber des millions d'étudiants.
L'essentiel est de rester logique.

[lodeli]

Un cas critique, la pesanteur est souvent représentée comme une accélération vers le bas, mais l'accélération que nous ressentons est bien une accélération vers le haut ! De quoi perturber des millions d'étudiants.
L'essentiel est de rester logique.

donc, si on saute d'un mur, on part vers le haut; il faut que je retourne faire mes etudes

[phys4]

donc, si on saute d'un mur, on part vers le haut; il faut que je retourne faire mes etudes

En effet, un peu plus d'étude sera indispensable pour comprendre que dans votre repère inertiel, c'est le mur qui part vers le haut.

[invite8f16a957]

On est au niveau 4e année de secondaire (je ne suis pas français mais ça correspond à deux ans avant le BAC).
A ce stade, l'intro du cours montre encore des photos de base avec les cas classiques de travail moteur et travail résistant, de manière très naive.

Le problème c'est que les questions sont basés sur ces cas naifs.
En tant que parent, je me trouve donc dans une situation bâtarde car je ne me souviens plus de tout mais j'ai assez en mémoire pour ne plus penser trop naïvement. Et donc, je vais trop loin par rapport à ce qui est demandé et donc complique les choses inutilement (on m'a déjà fait la remarque dans une autre section de ce forum).
Penser naïvement pour répondre simplement à des questions de base formulées pour des très jeunes est un exercice difficile pour moi.
Pourtant, je dois le faire pour réussir à aider mon enfant quand il me demande de l'aide.

Ceci explique pourquoi je parle comme un adulte mais viens avec des exercices de bas niveau en cherchant la petite bête

En effet, j'ai bien en tête la notion de point de vue et de référent et ça "pollue" ma manière de penser quand je dois essayer de comprendre ce qu'on attend du petit avec ces questions.
Et c'est tout le problème car c'est tellement naif que ça me semble archi compliqué d'y répondre, tant l'impression que plein de paramètres indispensables ne sont pas évoqués.

[antek]

donc, si on saute d'un mur, on part vers le haut; il faut que je retourne faire mes etudes

Le sensation que quelque chose part vers le haut, comme par exemple une tentative d'évasion des viscères.