Bonjour à tous,
J'espère que vous pourrez me prêtre main forte (...forte, de préférence) sur cet exercice de mécanique !
Enoncé :
Un solide supposé ponctuel de masse m=0.10 kg glisse le long d'un plan incliné suivant la direction AB, faisant un angle de 20° avec l'horizontale. (voir figure)
QUESTION: Le solide est abandonné en A sans vitesse initiale. En négligeant les frottements :
- déterminer la nature du mouvement du solide et calculez la durée du parcours AB (application numérique : AB=2.0m)
-déterminer complètement les caractéristiques de la force exercée par le solide sur le plan incliné en justifiant.
-En réalité, cette durée est égale à 1.3s. En admettant l'existanece d'une force de frottements f, constante opposée au vecteur vitesse, determiner la valeur de cette force de frottement f.
On donne g=9.8m/s²
D'avance, merci à tous ceux qui se pencheront sur ce probleme
Bonjour,
Le solide subit la force d'attraction terrestre F=mg que l'on peut considérercomme la somme d'une force tangentielle au plan Ft=F sin a ( a=alpha) et une force normale au plan Fn=F cos a, cette dernière est équilibrée par la réaction du plan sur le solide, si il n'y a pas de frottement : Fn-Fp=0
Sous l'action de Ft le solide glisse sur le plan incliné. La force étant uniforme le mouvement est uniformément accéléré.
Ft=mGam=mgsin a ==> Gam=gsin a, d'autre part D=gam t²/2 ==> t²=2D/gam ==> t=Racine(2D/gam)
Pour D= 2m, m=0,10 kg g=9,8m/s² et a=20° gam=9,8*sin 20°=3,35179 m/s² et
t=racine(2*2/3,35179)=1,092 s
La force de frottement Ff est opposée au mouvement, c'est une force de contact du plan sur le solide donc la force tangentielle devient : F't=F sin a-Ff, le calcule se fait alors en parta
Merci, mais il semblerait que votre message ne soit pas terminé... et j'ai du mal à comprendre :s... pouvez vous me ré-expliquer ?
Pourquoi, si la force est constante, le mouvement est'il uniformément accéléré ? Il faut que je l'explique ! svp
Salut... Je suis des cours de soutient de BTS et je suis tombé sur un exo ou j'arrive pas à tout faire correctement. C'est ça :
Un solide supposé ponctuel de masse m=0.10 kg glisse le long d'un plan incliné suivant la direction AB, faisant un angle de 20° avec l'horizontale. (voir figure)
Le solide est abandonné en A sans vitesse initiale. En négligeant les frottements :
1) déterminer la nature du mouvement du solide et calculez la durée du parcours AB (application numérique : AB=2.0m)
Si on néglige les frottements alors la composante de P orthogonale au plan AB est compensée par la récation R du support, donc il ne reste plus que la composante de P parallèle au support AB qui agit... cette force est constante (puisque P est constant...) mais que puis-jeen conclure quant à la nature du mouvement ?
2) déterminer complètement les caractéristiques de la force exercée par le solide sur le plan incliné en justifiant.
3) En réalité, cette durée est égale à 1.3s. En admettant l'existanece d'une force de frottements f, constante opposée au vecteur vitesse, determiner la valeur de cette force de frottement f.
On donne g=9.8m/s²
Le reste, e n'y arrive pas du tout... veuillez m'aider !
Ci joint : la figure
*** message déplacé ***
Je ne sais pas ce que le message de Pouett viens faire là, mais moi, j'ai réellement besoin d'aide... Pourquoi Faut-il multiplier la distance par 2 dans le calcul du temps ?
J'ai trouvé f=-0.1 N (pour la question 3), et j'ai terminé la question 1. Pouvez vous me dire que faire pour la question 2 ? Car je ne comprend pas trop ce qu'il faut faire !
d'une part fait bien attention quand la somme des forces est constante le mouvement est accéléré(de plus le vecteur accéleration est constant) ou déscéléré. (Revois le principe d'inertie et la relation fondamentale de la dynamique). Le mouvement est rectiligne l'accélération est constante donc ton mouvement est rectiligne uniformément accéléré.
D'autre part tu trace un repère orthogonale sur ton point représentant ton solide(ce sera l'origine de ton repère) a un instant quelconque : un des axes du repère est perpendiculaire au support est dirigé vers le haut (appelons cette axe y), l'autre axe est tangentielle c'est a dire parallèle au support est dirigé dans le sens du mouvement de A vers B(appelons cette axe x). Ton solide est soumis a deux forces : le poids que tu peut décomposer sur les deux axes et la réaction du support qui est perpendiculaire au support et vers le haut c'est a dire sur l'axe y.La partie du poids qui se décompose sur y correspond a la force qu'exerce le solide sur le support : en décomposant le poids sur y tu trouve Py = -P.cos(a)=-mgcos(a) avec Py la décomposition du vecteur poids sur l'axe y, le - viens du fais que l'axe y est orienté vers le haut.
Ensuite pour la dernière question il te faut l'équation horaire de ton mouvement. Premièrement on remarque que le mouvement se fait seulement sur x. La relation fondamentale de la dynamique nous dit :
Somme des vecteurs forces = m.vecteur accélération
Il faut projeter sur l'axe x cette relation :
somme des forces sur x = projection du poids sur x + projection de la force de frottement (attention ce sont des valeurs algébriques)
somme des forces sur x = mgsin(a)-f = m.vecteur accélération = m.ax=m.a (car pas d'accélération sur y) = m.d2x/dt2
Donc la ta l'équa diff du mouvement : mgsin(a)-f = m.d2x/dt2
tu la résoud (la s'arrète la physique et commence les maths) tu prend bien en compte les conditions initiales pour en déduire x en fonction du temps (c'est ça l'équation horaire) et ensuite tu remplace ce que tu connais et t'en déduis f
si ta un problème n'hésite pas
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