Exercice : coefficient de frottement cinétique
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Exercice : coefficient de frottement cinétique



  1. #1
    Newbru

    Exercice : coefficient de frottement cinétique


    ------

    Bonjour,

    j'aurais besoin d'aide à propos d'un exercice de physique sur lequel je suis bloquée.

    Un bloc de 50 kg repose sur une surface horizontale. On tire ce bloc à l'aide d'une corde avec une force horizontale constante de 400 N.
    Sachant qu'il adopte alors un MRUA dont l'accélération est de 2 m/s², calculez le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la surface (g=10 m/s²).

    A. 1/5
    B. 2/5
    C. 3/5
    D. 6/5

    Merci d'avance.

    -----

  2. #2
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Bonjour,

    Vous êtes en mécanique, le point de départ est toujours le même :

    1- définir de quoi on parle : référentiel, système
    2- faire un bilan des forces
    3- appliquez le principe fondamental de la dynamique

    en dans ce cas ci
    4- appliquez les lois de Coulomb

  3. #3
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    je suis désolée je ne comprends comment arriver au coefficient de frottement cinétique ..

  4. #4
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    On commence par le 2, ici le 1 est sous-entendu par l'énoncé.
    Quelles sont les les forces qui s'appliquent sur le bloc ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    - son poids
    - la force normale de réaction du support
    - les frottements
    - la force de traction

  7. #6
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    OK, donc on passe au 3 que vous projetez sur l'horizontale et la verticale.

  8. #7
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    oui je suis allée jusqu'ici
    P (0; -P)
    R (0; R)
    f (-f; 0)
    T (-T; 0)

    Mais après je ne sais pas comment faire ...
    je vous remercie pour votre temps.

  9. #8
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Comment s'écrit le principe fondamental de la dynamique, que vous connaissez peut-être sous le nom de xième loi de Newton (celle liant les forces et l'accélération) ?

  10. #9
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    La somme des forces qui est égale à la masse multipliée par l'accélération ?

  11. #10
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    C'est bien cela, donc appliquez à votre système, vous connaissez une partie des forces et l'accélération, cela vous permettra d'obtenir f.

  12. #11
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    mais j'obtiens un f= -400 ?

  13. #12
    Dynamix

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Salut

    Citation Envoyé par Newbru Voir le message
    mais j'obtiens un f= -400 ?
    Comment tu obtiens ça ?

  14. #13
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    je sais que je me suis trompée mais je n'y arrive pas ....

  15. #14
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Il faut reprendre le 1-

    Quelle direction prenez-vous pour l'axe horizontal ? Dans quel sens est l'accélération, le sens de T pour que le bloc aille bien dans ce sens et enfin le sens de f ?

  16. #15
    Dynamix

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Citation Envoyé par Newbru Voir le message
    je sais que je me suis trompée mais je n'y arrive pas ....
    C' est pourtant simple :
    Citation Envoyé par Newbru Voir le message
    La somme des forces qui est égale à la masse multipliée par l'accélération
    Quel est l' obstacle insurmontable ?
    "somme des forces" (résultante plus précisément) tu sait faire ?
    "masse multipliée par accélération" c' est compliqué ?
    c' est le "égal" qui te pose problème .

  17. #16
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    il faut que je fasse racine carré de (-f+T)²+(-P+R)²
    P = 50
    T=400
    R= m.g = 500

    et j'obtiens 950 pour f

    je suis désolée, je suis sure que c'est super simple mais j'ai perdu quelques bases et j'ai du mal à m'y retrouver ...

  18. #17
    Dynamix

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Citation Envoyé par Newbru Voir le message
    il faut que je fasse racine carré de (-f+T)²+(-P+R)²
    Non ."Faire" racine carré de (-f+T)²+(-P+R)² n' a aucun sens .
    Ce qu' il faut que tu fasses , on te l' a dit et répété , c' est la somme des forces .
    Et tu peux te contenter des forces horizontales .
    Tu sais additionner des vecteurs ?
    Dernière modification par Dynamix ; 02/09/2020 à 20h24.

  19. #18
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Dans ce cas la j'obtiens pour la somme des vecteurs (-f - 400 ; 450 )

    ...

  20. #19
    Dynamix

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Comment tu obtiens ça ?

  21. #20
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    x (-f + -T)
    y (-P + R)

    sachant que

    T = 400 N (dis dans l'énoncé)
    P = 50kg (énoncé)
    R = m.g = 50. 10

  22. #21
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    P est le poids pas la masse.
    Et que vaut l'accélération selon la verticale ?
    Ceci étant, correctement fait cela conduit à R=mg, mais c'est le résultat pas le point de départ.

  23. #22
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Pour P quelle erreur ....
    l'accélération selon la vertical est g donc 10 vers le bas ?
    Mais ducoup P et R ont la même valeur, car il y a une action réciproque comme le dit la 3e loi de Newton ?


    donc

    x (-f + -T)
    y (-P + R)

    sachant que

    T = 400 N (dis dans l'énoncé)
    P = 500
    R = m.g = 50. 10 = 500

    donc somme des forces = (-f -400 ; 0)


    La somme vectorielle est égale à m.a donc 50 x 2 = 100

    je dois "faire" m.a = somme des forces que j'ai trouvé précédement ?

    soit
    m.a = -f - 400
    f = 300

  24. #23
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    C'est parti sur de bonnes pistes, il ne reste plus qu'à appliquer les lois de Coulomb.

  25. #24
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    la loi de Coulomb s'applique avec des charges non ?

  26. #25
    Dynamix

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Citation Envoyé par Newbru Voir le message
    donc
    x (-f + -T)
    y (-P + R)
    Petite remarque :
    Les signes ne devraient apparaître qu' avec l' application numérique .
    x (f + T)
    y (P + R)

    Ex :
    P+R = 0
    P=-500 => R =+500

  27. #26
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    D'accord, merci je retiendrais ça

  28. #27
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Citation Envoyé par Newbru Voir le message
    la loi de Coulomb s'applique avec des charges non ?
    Coulomb n'a pas uniquement réalisé la balance de Coulomb !

    Loi_de_Coulomb

    Charles-Augustin_Coulomb

  29. #28
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Donc

    Etant donnée que la loi de Coulomb pour des solides qui glissent l'un contre l'autre est T= f x N

    Comme on l'a vu précédement (avec difficulté ..) on connait T qui correspond à la force de frottement f
    Et N qui correspond à la force normal (R) de 500
    on peut finalement trouver le f de la loi de Coulomb qui correspond au coefficient de frottement

    Soit
    f = T/N = 300/500 = 3/5

    On obtient donc un coefficient de frottement cinétique de 3/5

  30. #29
    gts2

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    Sauf erreur de calcul qui m'aurait échappé, c'est bien cela.

  31. #30
    Newbru

    Re : Exercice : coefficient de frottement cinétique

    C'est bien le résultat que je devais obtenir, je vous remercie énormément pour votre temps et votre patience !

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