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Le probleme du père noel
Bonsoir à tous voilà j'ai un devoir de maison de physique à faire maiq il y a une question que je n'arrive pas à faire.
Voilà l'énoncé :
Partie A :
La nuit de Noël a été très dure cette année et les rennes du père noël ont décidé de prendre des vacances et de laisser le Père Noël rentrer seul dans son village.
Pour atteindre la porte du village, le père Noël doit gravir un chemin rectiligne dont la pente fait avec l'horizontale un angle alpha=25,0°
Le père noël tracte à vitesse constante, son traîneau de masse m=120kg, à l'aide d'une corde dont la direction forme avec celle de la pente un angle bêta=30,0°
Le contact entre le pla incliné et le solide se fait avec des frottements de valeur f=150N.
1. Représenter sur le dessin sans soucis d'échelle, les différentes forces qui s'exercent sur le traîneau.
2. Déterminer la valeur de la tension qu'exerce la corde sur le traîneau.
3. A). Déterminer la valeur R de la réaction du support.
B). En déduire l'angle noté sigma, que forment la droite d'action de cette force et le plan incliné.
Partie B :
Une fois arrivé, le père noël doit mettre à neuf son traîneau qui a beaucoup souffert durant la longue nuit de noêl.
Pour cela, il le suspend en équilibre, à l'une des extrémités d'un ressort à spires non jointives de constante de raideur k= 80,0 N.m-1 et le plonge complètement dans un liquide magique de masse volumique ro= 0,75g.mL-1
La longueur à vide du ressort est l=80,0cm; sa longueur en charge est l'=140cm.
1. Faire un schèma de la situation en représentant sans soucis d'échelle les différentes forces qui s'exercent sur le traîneau.
2. Déterminer le volume occupé par le traîneau.
Part A :
1. J' ai trouvé 4 forces : poids, tension, frottement et réaction normale.
2. J'ai trouvé T= 747,7 N.
3. A). J'ai trouvé R= 709 N.
B). Cette question par contre je ne vois pas comment il faut faire.
Part B :
1. J'ai trouvé trois forces : le poids, la tension et la poussée d'archimède.
2. Par contre pour cette question j'ai un peu plus de mal car il faut que le résultat V= ? soit en mettre cube (donc dans le calcul de V où intervienne m, g, k, l, l' et ro où ro) mais il faut que ro soit en kg.m-3 or dans l'énoncé il est en g.mL-1.
Alors voilà si quelqu'un peut m'aider pour ces questions que je n'arrive pas et aussi si possible me confirmer les résultats que j'ai trouvés.
Bonjour,
Partie A :
La première chose à voir est la vitesse constante donc la somme des forces est nulle (je suppose que tu y as pensé...).
1) c'est correct : attention au sens des forces cependant...
2) attention, je pense qu'il y a un piège !
747,7 N (j'ai trouvé 747,1 N), je pense qu'il s'agit de la tension exercée par le traîneau sur la corde !
Et on demande la tension exercée par la corde sur le traîneau... Les deux ne sont pas égales à cause de l'angle de 30°.
3) Je ne trouve pas 709 N mais 1065,8 N. Comment as-tu fait pour trouver 709 N ?
Salut, merci pour ton intervention.
Pour trouver 747,7 N pour la tension, j'ai projeter la relation P+T+RN+f=o (ce sont des vecteurs, mais je ne peux pas mettre les fleches). puis j'ai projete sur l'axe (xx') :
Px+Tx+RNx+fx = 0
equivaut à -P*sin25,0 + T*cos30,0 +0 -f =0
T*cos30,0= P*sin25,0 +f
T*cos30,0= 1,18*10^3*sin25,0 +150
T*cos30,0= 497,5+150
T= 647,5/cos30,0
T= 747,7 N
Pour la question deux
R²=Rn² + f²
d'où R= racine carre de (Rn²+f²)
or Rn= P*cos 25,0 - T*sin30,0
= P*cos 25,0 - (P*sin25,0 + f)tan30,0
D'où R= racine carré de [(P*cos25,0- (P*sin25,0 + f)tan30,0)² + f²]
Après calcul je trouve 709 N
C'est un peu complique alors si tu as une autre méthode, n'hésite pas à me le dire.
Sinon pourrais-tu m'aider pour les questions que j'ai dit que je n'arrivais pas.
Bonjour,
En gros, je suis d'accord avec tes résultats, à quelques détails de calcul près...
Je retire ce que j'ai écrit sur la tension... 747,7 N, c'est bon. Je trouve 747,1 N mais ça vient des arrondis que tu as faits. Je fais le calcul en une seule fois donc pas d'arrondi...
Pour R, c'est bon aussi mais, pour plus simple, tu peux calculer Rn d'abord :
Rn = P cos25 - T sin30 = 692,27 N
Et ensuite :
On trouve une valeur légèrement différente...
Pour sigma, tu as : tan(sigma) = Rn / f ou
ou cos(sigma) = f / R
d'où sigma...
Pour le problème de ro :
1ère méthode
ro = 0,75 g.mL-1 = 0,75.10-3 kg/mL
1 L = 1 dm3 ==> 1 mL = 1cm3
donc ro = 0,75.10-3 kg/cm3
Si 1 cm3 a une masse de 0,75.10-3 kg, 1 m3 a une masse 106 fois plus grande donc ro =0,75.10-3.106 kg.m-3
ro = 0,75.103 kg.m-3
2ème méthode
ro = 0,75 g.mL-1 = 0,75 g.cm-3 (pour les raisons expliquées dans la 1ère méthode)
1 g = 10-3 kg
1 cm3 = 10-6 m3
et 1 cm-3 = (1 cm3)-1
Je remplace g et cm-3 par ces valeurs
ro = 0,75.10-3 kg.(10-6 m3)-1
ro = 0,75.10-3 kg.106 m-3
ro = 0,75.10-3.106 kg.m-3
ro = 0,75.103 kg.m-3
Tu prends la méthode que tu veux. L'avantage de la 2ème est que tu peux le faire sans trop réfléchir ("bêtement" si j'ose dire) et ça fonctionne...
Salut je voulais te demander si tu pouvais vérifier mes résultats :
Pour R (avec ta méthode) j'ai R= 711,5 N.
Pour sigma j'ai fait cos(sigma)= 150/711,5
cos(sigma)= 0,21
D'où sigma = 77,9°.
Puis pour le volume de la Q°2 de la partie B, j'ai trouvé que V= 1,5*10^-1 m^3.
Voilà je te remercie et si tu pouvais me répondre assez ça serait sympa.
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