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Exercice de physique: dynamique-loi de Newton
Bonjour! J'ai un petit problème avec un exercice que j'ai à faire pour ma seconde session d'examens.
Voici l'énoncé:Un funiculaire se compose de deux voies parallèles inclinées à 30° sur l'horizontale. Une voiture de 2500kg se déplace sur chaque voie. Sur une poulie située à la station supérieure, passe un câble aux extrémités duquel sont accrochées les deux voitures. Celle qui descend contien un corps supplémentaire de masse égale à 100kg.
a)Quelle est la force de traction exercée suivant la direction du câble, lorsque le système est en mouvement?
b)Quelle est l'accélération du mouvement?
c)Après quelle durée le système atteint-il la vitesse de 10km/h? Nous supposons les frottements et le poids du câble négligeables.
Le vrai problème est que j'ai plein de formules devant moi et que je ne sais pas laquelle utiliser (F=m.a; Fr=m.g.sin; a=m.g.sin-Ff/m etc)
Merci d'avance pour votre aide!
édit Océane : niveau modifié
Bonjour,
Le vrai problème... c'est que la physique n'est justement pas d'abord une question de formules !
Quand le système est en mouvement la cabine la plus lourde descend et le câble sert à faire monter la cabine la moins lourde. Quelle est la force de traction (exercée par le câble) nécessaire pour faire monter cette cabine la moins lourde ?
Je pense avoir trouver la reponse.Merci pour ton aide!
(En effet j'habite en Belgique et je suis en 4eme année secondaire.Je ne sais pas quel niveau est ce en France :/ )
Veux-tu poster tes réponses ?
. cela servira à ceux qui dans l'avenir trouveront ton énoncé en cherchant dans le forum
. et je te dirai si je trouve comme toi... 
Même si l'énoncé demande de calculer l'accélération à la deuxième question, je te conseille vivement de commencer par ce calcul... si tu veux une force de traction du câble correcte !
Voilà comment j'ai fait :
Pour le a):
Fr=?
Fr=m.g.sin;
Données : m=2500kg M=2500kg+100kg=2600kg ; g=10m/s² et on a 30°
M=2600kg-2500kg=100kg
Fr=100kg.10m/s².sin30°=500 N
b) a=?
a=F/m
F=500 N
Dans ce cas ci m = 2600kg+2500kg=5100kg (mais je ne sais pas pourquoi...)
a=500 N / 5100kg = 0,098m/s²
c) t=? t=v/a
Données : v= 10km/h ==>2,78m/s (10km/h.1000 /3600 m/s = 2,78 m/s )
Et on a trouvé " a " dans l'exercice b : a=0,098 m/s²
Donc: t= 2,78m/s / 0,098m/s² =28,36 sec.
J'ai un livre et j'ai verifié les reponses.Elles sont correctes. 
D'accord avec tout ce que tu écris. Mais je ne trouve pas dans tes réponses la valeur de la tension du câble quand l'ensemble est en mouvement (c'était la question la moins facile)
La force de 500 N met en mouvement une masse totale :
cabine1 + cabine2 + surcharge = 2500 + 2500 + 100 = 5100 kg
Merci Coll! c'est plus clair maintenant pour les 5100kg
En ce qui concerne la valeur de la tension du câble, je pense que c'est la réponse a): Fr= 500 N
....j'aimerais savoir si je peux poser une autre question sur un autre exercice qui me pose un très grand problème dans ce même topic.
La tension du câble n'est pas du tout 500 N. Ceci c'est la force qui met en mouvement le système. Imagine le câble avec les 5 tonnes de cabines sur un plan incliné à 30°... il faut vraiment un gros câble et pas une grosse ficelle qui suffirait pour 500 newtons.
Pour poser une autre question en respectant les règles du forum : tu dois créer un nouveau topic. Conseil : fais-le dans le forum-lycée et choisis une classe qui correspond mieux à ton niveau.
En France : terminale = année du baccalauréat ; 1ère = un an avant ; 2nde = deux ans avant...
D'accord. Passe une bonne journée et à la prochaine
Tu laisses aux ingénieurs le soin de calculer le câble nécessaire... 
Je t'en prie
A une prochaine fois !
La traction du câble :
Première méthode :
En calculant l'accélération des cabines et en en déduisant la valeur de la traction du câble.
L'accélération des cabines
La force motrice vaut F = m'.g.sin(30°) = 100 * 10 * 0,5 = 500 N (en notant m' la surcharge de 100 kg)
la masse du système accéléré vaut M = 2 500 + 2 500 + 100 = 5 100 kg
donc l'accélération est a = F / M = 500 / 5 100 = 0,098 m.s-2
Considérons la cabine qui monte de masse m1 = 2 500 kg
Elle est tractée par le câble qui exerce la force T cherchée ; elle est "freinée" par la composante de son poids parallèle aux rails et opposée à la traction du câble qui vaut P1 = -m1.g.sin(30°)
donc
T - m1.g.sin(30°) = m1.a = m1.F/M
T = m1.g.sin(30°) + m1.F/M
application numérique :
T = 2 500 * 10 * 0,5 + 2 500 * 500 / 5 100 = 12 745 N
Avec la cabine qui monte ?
Elle est bien sûr soumise à la même accélération a = F / M
La force motrice est la composante parallèle aux rails de son poids.
Notant m2 sa masse de 2 600 kg, la composante motrice du poids est m2.g.sin(30°)
Mais elle est "retenue" par la traction T du câble
la résultante de ces deux forces l'accèlère, donc :
m2.g.sin(30°) - T = m2.a = m2.F/M
application numérique :
T = m2.g.sin(30°) - m2.F/M
T = 2 600 * 10 * 0,5 - 2 600 * 500 / 5 100 = 12 745 N (ouf ! )
Deuxième méthode :
On écrit que la norme de l'accélération de la cabine qui monte est égale à la norme de l'accélération de la cabine qui descend
Accélération de la cabine qui monte : (T - m1.g.sin(30°))/m1
Accélération de la cabine qui descend : (m2.g.sin(30°) - T)/m2
application numérique :
(T - 12 500)/2 500 = (13 000 - T)/2 600
T = 12 745 N
C'est beau la physique !
Vraiment mes felicitations! moi, je ne pourrais jamais trouver cette reponse... hehe
Merci beacoup et à la prochaine...
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