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Exercice sur les forces , energie cinétique ,. .
1/Avant de commencer le Parcours, teste ta force!
Sur cette première attraction, un chariot de masse m=4,00kg, est posée sur un railhorizontal en O. Il est possible de tester sa force en exerçant sur le chariot une force constante (vecteur F) , supposée de norme F, sur la totalité du trajet OA. Le chariot aborde ensuite une partie circulaire et après avoir parcouru un quart de ce cercle, vient frapper une butée. Un capteur évalue la force du joueur.
On assimilera dans cette partie, le chariotà son centre d'inertie G et on prendra AO=L=80.0cm , g = 9.81 m.s-2 , R= rayon de la partie circulaire = 2.50 m.
1.1 Enoncer le théorème de l'énergie cinétique
Réponse : La variation d'énergie cinétique d'un solide en mouvement dans un référentiel galiléen, pour son centre d'inertie passant d'une position A à une position B , ets égale à la somme des travaux de toutes les forces extérieurs qui lui sont appliquées. On peut en déduire cette formule : EC = EcB- EcA= la somme de Wab
1.2 En négligant dans un premier temps tout frottement représneter sur un shéma les forces agissant sur G dans chaque partie du trajet vers la butée.
Réponse : Je pense qu'il y a le poids , la force du rail .
1.3 Exprimer en fonction des données, puis calculer la valeur numérique minimale F1 de F pour que G atteigne la buttée .
Réponse : Je ne vois pas comment calculer ici .
1.4 Dans cette deuxième étude, on ne néglige plus les forces de frottements. Celles ci sont modélisées par pr une force unique, (vecteur f) , de norme f supposée constante sur la totalité du trajet de G, constamment opposée au vecteur vitesse de G.
1.4.1 :Représenter sur un shéma les forces agissant à présent sur G dans chaque partie de son trajet vers la butée.
Réponse: J'aurais dit le poids , le force du rail sur l'objet, la force de frottement et le vecteur vitesse G à l'opposée de F
1.4.2 Comment s'exprime le travail mécanique de la force (vecteur f) sur un trajet de longueru delta(x) de la piste ciculaire, si l'on considère que delta(x) est assez petit pour confondre la trajectoire G avec un segment de droite ?
Réponse : Aucune idée , je sais que pour calculer l'énergie mécanique il faut faire Em = Ec +Ep.
1.4.3 Déduire de la question précédente l'expression du travail mécanique de la force (vecteur f) sur la partie circulaire du trajet G.
Réponse : Vu que je n'ai pas réussit celle du dessus, je ne sais pas ici
1.4.4 Sachabt que f= 5.00N , calculer la valeur numérique minimale F2 de F pour que G atteigne la butée.
Réponse : De même
2/ Tarzan se balance ** exercice recopié dans un nouveau topic et effacé ** 
Exercice sur les forces , energie cinétique ,. .
En espèrant avoir de l'aide, car on a pas vraiment fait d'exercice sur ce chapitre, et on a pas beaucoup parler de ce chapitre . Merci
Edit Coll : merci de respecter la FAQ, un problème = un topic
Déjà si je viens sur ce forum ce n'ets pas pour qu'on me le fasse mais pour qu'on m'aide qu'on m'explique sinon j'aurais meme pas essayer de le commencer et je me serais pas embeter a recopié tout l'énoncer !
Et je tiens à dire que ce n'est pas deux exercices : mais 1 exercice contenant de parties car le jeunes analyse deux situations ! Sinon j'aurais fais deux sujets ! Voilà en espèrant avoir de l'aide et non des commentaires avec de mauvaises arrières pensées
Ne le prend pas mal : je veux bien essayer de t'aider mais tu balance un ennoncé comme si tu balancais un morceaux de viande a des chiens. Si tu veux avoir de l'aide marque ce que tu veux comprendre et ce que tu as compris afin de ne pas perdre trop de temps si qq'un voulait t'aider ( se serais dommage de t'expliquer qq'chose que tu as deja compris ).
merci d'avance 
Tout d'abord j'aimerais savoir si la 1.2 est bonne et ensuite pour la 1.3 je ne vois pas comment on fait pour calculer la valeur minimale de F1 tout comme pour la question plus pas pour la valeur minimale de F2 ! Je ne vois même pas a quoi sa correspond !
Voilà
merci d'avance
Pour la 1.2 on retrouve :
- le Poids (vecteur P)
De direction : la vertical
De sens : du centre d'inertie G vers le bas
De Valeur : mg = 4*981 = 39,24 (-39,24 en projection sur l'axe z)
- La réaction du rail (vecteur R)
De direction : la vertical (cas où l'on néglige tout frottement)
De sens : du point de contact entre le chariot et le rail sous le centre d'inertie vers le haut
De Valeur : mg = 4*981 = 39,24 (+39,24 en projection sur l'axe z)
- La force constante appliquée au chariot (vecteur F)
De direction : l'horizontal
De sens : sens du mouvement
De Valeur : à définir
Pour la question 1.3
Je ne suis pas sûr, mais pour que G atteigne la butée il faut que la force F qui propulse le chariot soit supérieur à la force du poids dans le quart de cercle sans quoi le poids repousse le chariot en arrière.
PS : tu est sur que AO =L = 80.0 cm[u][/u] et que le rayon de la partie circulaire = 2.50 m[i][/i]
Oui c'est ce qu'il y a de marqué Ao=L= 80.0cm
Et la petite partie circulaire c'est bien 2.50m .
Ok bin j'essaie et dès que j'ai trouvé quelque chose je te montre, mais il faut connaitre la force F pour ça ..
Non justement cela te permet de définir la force minimal nécessaire puisque tu as déjà toute les données pour calculer P
Pour la force minimal tu as donc une relation de la forme:
F = P
Mais ce que je me demande c'est si il faut étudier les forces ou le travail de ces dernières.
Perso. je n'est pas d'exercice de ce genre dans mes cours, regarde dans les tiens si tu as un exercice similaire et dans l'attente il va surement y a voir une personne plus initier que nous qui va passer sur ton poste ^^
Pour la 1.3 j'ai fait :
Energie cinétique du chariot du point A = F* OA = 0.8 * F (80.0 cm je l'ai mit en metre)
La différence d'altitude entre A et la butée = R = 2.5 m
Puisqu'on néglige les forces de frottements, pour que le chariot atteigne la butée, la conservation de l'énergie mécanique permet décrire :
0.8 *F >ou = m*g*R
F > ou = 4*9.81* 2.5 / 0.80 (Mais il me semble bizarre que g soit en m.s-2 logiquement c'ets newton ? )
F > ou = 122.6
La valeur minimale de F1 est 122.6 N
Si on prend g = 10 cela nous donne 125 N
Pour la 1.4.1
On a toujours P, R , F et Ff (forces de frottements) que l'on ajoute : direction : horizontale sens inverse au mouvement valeur : à définir
1.4.2 J'ai essayé mais je ne trouve pas !
Bin non c'est les premiers qu'on a . . . Et notre profs est pas top =S alors moi j'essaie de me débrouiller mais c'ets compliqué . .
La formule de l'énergie cinétique est : Ec = (1/2)mV²
Tu peux donc pas la calculer de la manière dont tu la marqué
g est m.s-2 parce que c'est une accélération.
Valeur minimal de F doit être égal à l'énergie potentielle de pesanteur à un quart du cercle
Ep(P) = mgz
Ep(P) = 4*9.81*2.5
Ep(P) = 98.1 J
Le travail de F doit donc être au minimum égal à Ep(P)
Ep(P) = W(F)
W(F) = 98.1 j
Maintenant je ne sais pas comment on calcul de travail d'une force dans un arc de cercle
ce que tu avais marquée avant était faut. oui !
Maintenant il faut trouver le moyen de calculer la force F dans l'arc de cercle sachant que le travail de F W(F) = 98.1 J
Je suis un idiot
La force F est colinéaire à la partie du rail qui est horizontal
Donc sont travail ne s'effectue que sur x
Valeur minimal de F :
W(P) = P(z1 - z2) = -98.1 J
W(F) = -W(P) = F*R = 98.1 J
F = -W(P)*R
F= 98.1/2.5 = 39.24 N
1.4.1 :Représenter sur un shéma les forces agissant à présent sur G dans chaque partie de son trajet vers la butée.
Réponse: J'aurais dit le poids , le force du rail sur l'objet, la force de frottement et le vecteur vitesse G à l'opposée de F
Soit plus précis : Direction, sens, norme, point d'ancrage
1.4.2 Comment s'exprime le travail mécanique de la force (vecteur f) sur un trajet de longueur delta(x) de la piste ciculaire, si l'on considère que delta(x) est assez petit pour confondre la trajectoire G avec un segment de droite ?
Réponse : Aucune idée , je sais que pour calculer l'énergie mécanique il faut faire Em = Ec +Ep.
Lis bien on te demande le TRAVAIL mécanique de la force (vecteur f), pas l'énergie mécanique.
1.3 : Ok, donc en fait la force minimale de F1 c'ets égale aux poids du chariot .
1.4: - le Poids (vecteur P)
De direction : la vertical
De sens : du centre d'inertie G vers le bas
De Valeur : mg = 4*981 = 39,24 (-39,24 en projection sur l'axe z)
- La réaction du rail (vecteur R)
De direction : la vertical (cas où l'on néglige tout frottement)
De sens : du point de contact entre le chariot et le rail sous le centre d'inertie vers le haut
De Valeur : mg = 4*981 = 39,24 (+39,24 en projection sur l'axe z)
- La force constante appliquée au chariot (vecteur F)
De direction : l'horizontal
De sens : sens du mouvement
De Valeur : à définir
-La force de frottement (vecteur f)
De direction: horizontal
De sens : contraire au mouvement du chariot
De valeur : à définir
-Le vecteur vitesse : (vecteur V)
De direction: horizontal
De sens : pareil que le sens du mouvement le point est l'arrière du chariot (sur la ligne du centre d'inertie)
De valeur : 9.81 m.s-2
1.4.2: Wm(F) = F1 * delta (x)
Si c'est pas un truc de ce genre je ne vois vraiment pas !
1.3
Energie cinétique du chariot en A : Ec1 = F * OA
Le chariot atteint la butée si EC1 >= m.g.R
Donc si F * OA >= mgR
F1 = mgR/OA
F1 = 4,00 * 9,81 * 2,50/0,800
F1 = 123 N
-----
1.4.2
Wf = -f. delta x
---
1.4.3
Longueur de la partie circulaire: L = Pi.R/2
Wf = -f * L
Wf = -f * Pi.R/2
---
1.4.4
Wf sur tout le tajet = -f * (Pi.R/2 + OA)
F2 * OA - f * (Pi.R/2 + OA) = mg.R
F2 = [f * (Pi.R/2 + OA) + mg.R]/OA
F2 = [5,00 * (Pi*2,50/2 + 0,80) + 4,00*9,81*2,50]/0,800
F2 = 152 N
-----
Sauf distraction, vérifie. 
1.4.1
- La réaction du rail (Vecteur R)
Lorsque l'on tient compte des frottements on peut décomposer la réaction en deux forces
La forces RN
De direction : normal à la trajectoire
De sens : du point de contact entre le chariot et le rail sous le centre d'inertie vers le chariot
De Valeur : je ne suis pas sûr donc je vais m'abstenir de marquer un truc faux mais heureusement tu n'en as pas besoin pour répondre à la
question
-La force de frottement (vecteur f)
De direction: colinéaire à la trajectoire
De sens : contraire au mouvement du chariot
De valeur : à définir
- Le poids
Tout est ok
- La force constante appliquée au chariot (vecteur F)
De direction : l'horizontal
De sens : sens du mouvement
De Valeur : à définir
Le vecteur vitesse n'est pas une force est il n'est pas à tracer
Il faut donc que tu fasse le schémas en représentant la chariot ainsi que les forces au point A, B, et C ainsi que le chariot dans un point du segment AB et un point du segment BC.
1.4.2 : W(f) = -f*delta(x)
Je suis plutôt surpris de la manière dont J-P calcul l'énergie cinétique, mais si il le dit ça doit être vrai.
Je vais fouiller dans mes cours quelles relation est utilisé parce que littéralement dans l'exemple :
Energie cinétique du chariot en A : Ec1 = F * OA
On a : Ec1 = W(F)
Navré pour l'erreur 
maintenant je suis aussi la pour apprendre 
Je suis plutôt surpris de la manière dont J-P calcul l'énergie cinétique, mais si il le dit ça doit être vrai.
Pas de quoi être surpris.
Hors frottement, tout le travail de la force F sur le trajet OA est converti en énergie cinétique du chariot.
Je ne savais pas ça.
Je n'ai pas d'exercice du genre dans mon cour.
Mais comme je l'ai dis je viens ici pour essayer d'aider comme je peux ET pour apprendre alors tant mieux si j'ai fais une erreur tant qu'elle à pus être corrigé à temps.
Maintenant que j'y réfléchi ça ce reporte tout simplement au théorème de l'énergie cinétique :
Ec2 - Ec1 = SigmaW
Ec1 = 0
Donc :
SigmaW = Ec2
Et maintenant avec ces données on peut même calculer la vitesse en A
Merci en tout cas 
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