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3 ème loi de Newton

Posté par
mousse42 18-10-16 à 20:03

Bonsoir,
J'ai une troisième question sur la 3ème loi de Newton :

La troisième loi de Newton nous  dit que \overrightarrow{F_{A/B}}=-\overrightarrow{F_{B/A}}

Jusque là pas de problème.

Un exemple est cité dans un ouvrage où cette égalité n'est pas vérifiée.

Je cite l'exemple :

Citation :

Un coureur court à vitesse constante sur une piste horizontale. Le poids du coureur est noté \vec{P}. On note \vec{R} la force exercée par la piste sur le coureur.
L'exemple conclut que l'on ne peut pas écrire  \vec{R}= -\vec{P}

L'exemple ne fournit pas de précision sur ces vecteurs, je ne peut donc pas vérifier si j'ai bien compris.

Les vecteurs forces \vec{R} et \vec{P} ont bien la même direction et sont de sens opposés, n'est ce pas?

Le fait que l'on ne puisse pas écrire \vec{R}= -\vec{P} , ne vient-il pas du fait que ||\vec{R}||> ||\vec{P}||, car le coureur doit se maintenir hors sol pour éviter de se faire mal, et pour compenser les forces de frottement de l'air.

Merci
mousse

Posté par
picardre : 3 ème loi de Newton 19-10-16 à 14:41

Bonjour.

Citation :
Un coureur court à vitesse constante sur une piste horizontale. Le poids du coureur est noté \vec{P}. On note \vec{R} la force exercée par la piste sur le coureur.
L'exemple conclut que l'on ne peut pas écrire  \vec{R}= -\vec{P}


Il y a effectivement un problème...A moins que le cycliste ne soit en train de virer ; dans ce cas, la somme des forces doit être centripète.

Y a-t-il une photo ou un schéma montrant le coureur en action ?

Posté par
mousse42re : 3 ème loi de Newton 19-10-16 à 15:15

Bonjour

Malheureusement non, il n'y a pas de dessin.

Juste une petite explication que je ne comprends pas :

Citation :

Le coureur exerce sur la piste une force qui n'est pas verticale du fait de la poussée qu'il exerce vers l'arrière. La piste exerce donc sur le coureur une force qui n'est pas verticale. On ne peut pas écrire \vec{R}= -\vec{P}

Posté par
picardre : 3 ème loi de Newton 19-10-16 à 21:00

Citation :
Le coureur exerce sur la piste une force qui n'est pas verticale du fait de la poussée qu'il exerce vers l'arrière. La piste exerce donc sur le coureur une force qui n'est pas verticale. On ne peut pas écrire \vec{R}= -\vec{P}


Alors la, tout s'éclaire !

Le coureur est soumis à (cf schéma)...
     -son poids \vec P
     -des résistances passives  \vec f
     -une force motrice  \vec {F_m}, exercée par le sol sur le coureur, de direction parallèle au sol
     -la réaction normale du sol  \vec {R_n}

L'ensemble des forces exercées par le sol, est ainsi constitué de \vec {F_m}, parallèle au sol et \vec {R_n}, perpendiculaire au sol.
La somme de ces deux forces est donc équivalente à une force unique \vec R = \vec {F_m} + \vec {R_n}.

Remarquez qu'on n'a donc pas     \vec{R}= -\vec{P}     mais     \vec{R_n}= -\vec{P}

En fait, tout dépend de ce qu'on appelle \vec {R}.


Une remarque pour l'avenir : quand vous postez une demande, donnez L'INTEGRALITE de l'énoncé qui vous pose problème afin d'éviter toute ambiguïté.

3 ème loi de Newton

Posté par
mousse42re : 3 ème loi de Newton 19-10-16 à 21:10

Bonsoir
Je suis désolé de ne pas avoir donné l'intégralité de l'énoncé.
merci beaucoup. Je vais regarder ça en détail.

Une petite question : vous utilisez quel logiciel pour vos illustrations?

Posté par
picardre : 3 ème loi de Newton 19-10-16 à 21:14

Libre office !
Logiciel gratuit permettant le traitement de texte, les tableurs, le dessin et les diaporamas.

Bonne soirée.

Posté par
mousse42re : 3 ème loi de Newton 19-10-16 à 21:24

merci et bonne soirée

Posté par
picardre : 3 ème loi de Newton 20-10-16 à 14:50

J'ai repensé à votre remarque en début de discussion...

Citation :
Un exemple est cité dans un ouvrage où cette égalité n'est pas vérifiée.


Le principe d'interaction se vérifie dans toutes les situations (au repos comme en mouvement).

Si on analyse la situation évoquée dans votre exercice, on peut le constater (cf schéma)

L'action du coureur sur le sol peut être modélisée dans deux directions...

     -action verticale (en vert sur le schéma de gauche)  \vec{F_{v }}  _{coureur / sol} ; c'est sous l'action de cette force que le sol va se déformer, on pourra même voir l'empreinte de la semelle de la chaussure si le sol n'est pas trop rigide.

     -action horizontale (en vert sur le schéma de droite)  \vec{F_{h }}  _{coureur / sol} ; c'est sous l'action de cette force que des éléments du sol (graviers, ou terre) sont projetés vers l'arrière.

A ces actions du coureur sur le sol, s'opposent des réactions du sol sur le coureur ; ces forces sont représentées en rouge sur les schémas.

D'après le principe d'interaction, on a ...

    -verticalement : \vec{F_{v }}  _{sol / coureur} = -\vec{F_{v }}  _{coureur / sol} ; c'est parce qu'il subit cette force \vec{F_{v }}  _{sol / coureur} (cà d \vec{R_n}), que le coureur ne s'enfonce pas dans la piste ! Il ne pourrait pas courir sur l'eau...

     -horizontalement : \vec{F_{h }}  _{sol / coureur} = -\vec{F_{h }}  _{coureur / sol} ; c'est grâce à cette force \vec{F_{h }}  _{sol / coureur} (cà d \vec{F_m}), que le coureur se propulse vers l'avant ! Il ne pourrait pas courir sur une surface verglacée...


J'espère que cet analyse vous permettra d'y voir plus clair.

A plus.3 ème loi de Newton

Posté par
mousse42re : 3 ème loi de Newton 22-10-16 à 14:43

Merci pour ce complément d'information


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