Bonjour à tous, un petit exercice qui me pose problème
J'aurai besoin de vôtre aide.
Phase 1:
Marie est assise sur une luge tirée par son père et poussée par sa mère sur une piste horizontale. Le système {Marie+luge} a une masse de 35kg. On a g=9.8N/kg.
La mère exerce une action horizontale F1 tandis que le père une action F2 dont la direction avec l'horizontale est = 25°.
Sur 50m, la luge glisse à la vitesse constante de 4.3km/h
Phase 2:
Puis les parents accentuent leurs efforts pour augmenter la vitesse jusqu'à 9km.h. Ils exercent alors respectivement les forces F'1=72N et F'2=87N
1° Effectuer un bilan des forces qui s'exercent sur les système pour la phase 1
2° Exprimer la relation liant R, f et Rn (composante normale de la réaction du sol). En déduire la valeur Rn.
3° Quel loi peut-on appliquer à cette phase et pourquoi?
4° Définir un repère orthonormé
5° Déterminer les coordonnées des vecteurs forces dans ce repère.
6° Déterminer les valeurs des forces F1 et F2.
J'aimerais vôtre aide, surtout pour les question 2°, 3°, 4°, 5° et 6° où je ne vois pas comment faire, les autres. Merci d'avance
Bonjour,
1)Bilan des forces extérieurs:
-Poids du systeme, verticale et vers le bas
-La reaction normale Rn(vecteur) de la glace
-La force F1(vecteur), horizontale et dans le sens du mouvement
-La force F2(vecteur), la direction fait un angle 25o avec l'horizontale, et dans le sens du mouvement
Dans ce cas lá, surement les frottements ne sont pas negligeables car d'une part on a la mere qui pousse, et d'une autre part le pere, et la vitesse est toujours constante, d'ou la 5eme force:
-Les forces de frottements f(vecteur), horizontale en sens opposé du mouvement
2)R=Rn+f (vecteurs)
On a pas la valeurs de f, je ne sais pas alors comment directement a partir de cette formule, on peut deduire Rn...
3)Le mouvement est rectiligne et uniforme, le vecteur vitesse est alors constant... Quelle est alors la loi de Newton correspondante?
4)Tu dessines alors le systeme, tu peux pour simplifier dessiné son centre de gravité et mettre alors les forces correspondantes, puis de tracer le repere orthonormé (O;x;y) tel que (Ox) a meme direction que le poids et (Oy) celle de (F1) ou (f), et c'est a toi d'orienter ce repere positivement ou negativement selon la facon qui te reconfort le plus.
Je te laisse faire les autres, et si t'as encore des questions n'hesites pas a demander!
Bonjour Junior et merci de ta réponse
3° Alors, on peut appliquer la première loi de Newton, ou principe d'inertie, car le mouvement étant uniforme, rectiligne, et la vitesse étant constante, les force se compensent. C'est même plutôt, la réciproque de la 1ère loi de Newton?
2° Je suis vraiment désolé, j'ai oublié de donner une information. Tu savais donc bien la réponse. f=125N et R=345N
Donc Rn= 220N
Merci, j'ai vérifié l'énoncé, et je me suis rendu compte que j'avais oublié.
4° Alors le repère, j'ai essayé de faire quelque chose, mais je suis pas sûr:
J'ai tout d'abord tracé le centre de gravité qui représente l'origine du repère O. Puis le vecteur Poids qui va vers le bas. Ensuite je trace vers la droite le vecteur Force F1 perpendiculaire donc à P. Puis je trace vers la droite toujours le vecteur Force F2 avec un angle de 35° avec l'horizontale. Je trace Rn, à la verticale, qui est ainsi perpendiculaire à F1. Et je trace le vecteur f, forces de frottement, qui va du point O, vers la gauche. Mais je suis vraimement pas du tout sûr de ce que j'ai fait, et pour les coordonnée de ces vecteurs, je vois vraimement pas.
Bonjour,
2) Attention: R=Rn+f (vecteurs), j'ai mal expliqué lá... Par vecteurs, je voulais dire: R(vecteur)=Rn(vecteur)+f(vecteur)... Or R(vecteur), Rn(vecteur) et f(vecteur) ne sont pas aligné, donc on peut en tirer une relation: R2=Rn2+f2
Tu remarques que c'est le theoreme de pythagore, qu'on a obtenu par translation car Rn(vecteur) et f(vecteur) sont perpendiculaires...
4)Ton explication est correcte, mais t'as fait une petite faute, faute de tappe je crois... l'angle est 25 et non 35!
Et pour déterminer les coordonnées des vecteurs forces dans ce repere, moi personellement j'utilise le repere polaire (Je ne sais pas si tu l'as appri dejá en maths)
Ton prof de Physique, quelle méthode t'as appris ?
Il y a une fiche sur l'ile qui pourra t'aider ---> [lien]
Si tu trouves encore des difficultés, n'hesite pas a demander
2° Ah, donc R²=Rn²+f²
Donc, on a 345²=Rn²+125²
D'où, Rn²= 345²-125²= 103 400
Rn= Racine de 103 400 = environ 322 N
C'est ça?
3° Le repère polaire, je l'ai appris en maths, mais elle voudrai des coordonnées cartésiennes, j'ai lu la fiche, mais je vois pas comment faire, ici, c'est un peu bizarre, en plus, c'est le premier exercice que l'on fait avec des coordonnées.
2) C'est correcte
4)J'ai peur de t'embrouiller un peu avec ma méthode car je ne sais pas laquelle ton prof t'a appris... Et pour le repere polaire, il y a une relation entre les coordonnés cartesiennes et polaires...
.P(vecteur): x=P*cos(-90)=0
y=P*sin(-90)=-m*g*sin90=-m*g=-35*9.8=-343
Donc P(vecteur), (0;-343)
.Rn(vecteur): x=Rn*cos(90)=0
y=Rn*sin(90)=322
Donc Rn(vecteur), (0;322)
.f(vecteur): x=f*cos(180)=-f=-125
y=f*sin(180)=0
Donc f(vecteur), (-125;0)
Pour connaitre les coordonnées de F1(vecteurs) et F2 (vecteurs) tu peux utiliser la 1ere loi de Newton, la somme des forces est nulle...
Merci beaucoup Junior Je vais voir ça tout à l'heure, et je vais attaquer mon deuxième exercice, si j'ai d'autres questions, ça ne te dérangera pas que je te les pose?
Pas du tout Jay !
Je vais te donner dans un instant les coordonnées de F2(vecteur) et F1(vecteurs), car je dois quitter dans 20 min...
Si t'as d'autres questions, poses-les, et je reponderai demain matin !
Bon courage
Je te conseille de dessiner le repere, et de lire les reponses en regardant de facon continue ton repere pour mieux comprendre:
5)Il nous manque alors les coordonnées de F1(vecteurs) et F2(vecteurs)
Or, P(vecteur)+F1(vecteur)+F2(vecteur)+Rn(vecteur)+f(vecteur)=0(vecteur)
Mathematiquement, cela se traduit alors par:
xP +xF1+ xF2+ xRn +xf=0
0+xF1 +xF2+ 0-125=0
xF1 +xF2 =125
yP +yF1 +yF2 + yRn+yf=0
-343+yF1 +yF2+322=0
yF1 + yF2=21
Or F1(vecteur) est colinéaire avec l'axes des abscisses, donc son ordonné yF1=0
Par suite:
yF1+yF2=0+yF2=21
J'ai maintenant:
yF1=0
yF2=21
xF1+xF2=125
Je ne vois pas comment connaitre les absicces de F1 et F2 sans faire á l'avance 6)
6)yF2=F2*sin25, donc F2=yF2/sin25=21/sin25
Or xF2=F2*cos25
J'ai maintenant la valeur de F2, et de son absicce...
De plus, xF1+xF2=125
xF1=125-xF2
xF1=F1*cos0
xF1=F1
Moi j'ai '' mélangé '' le 5) et le 6) ensemble, je n'ai pas trouvé une autre méthode pour connaitre les ordonnées de F1 et F2 sans faire á l'avance la question 6)... J'essayerai demain
Bye
Ok, merci, j'essaierai de comprendre tout cela, tout à l'heure, c'est très bien expliqué merci.
Pour la question 6°, je pense que ce détail a peu d'importance, notre professeur fait parfois beaucoup d'erreurs dans les énoncés, et elle a pu se tromper dans l'ordre des questions.
Sinon, les données: "Sur 50m, la luge glisse à la vitesse constante de 4.3 km/h"
"Les parents accentuent leurs efforts pour augmenter la vitesse jusqu'à 9km/h. Ils exercent alors respectivement les forces F'1=72N, et F'2=87N" ne nous servent pas?
Et sinon, quel est le repère (O;i; j). Que représente Oi et Oj?
Le repère est bien orthonormée, Oi=Oj?
Re-Bonjour,
Franchement j'ai essayé mais je ne trouve toujours pas...
Pour le repère (O;i;j), (Oi) et (Oj) sont des vecteurs, qui représente la distance d'une unité respectivement sur l'axe des abscisses et ordonnées...
Alors voici l'explication des 3 repères que tu peux rencontrer en maths ou en physique:
Quand on dit repère quelconque, ceci sigifie que les axes des absicces et ordonnées peuvent ne pas etre perpendiculaire, et les vecteurs (Oi) et (Oj) ne sont pas nécessairement egale.
Quand on dit repère orthogonal, les axes des abscisses et ordonnées doivent etre perpendiculaire, mais toujours les vecteurs (Oi) et (Oj) ne sont pas nécessairement égale.
Quand on dit repère orthonormé, les axes des abscisses et ordonnées doivent etre égale, et les vecteurs (Oi) et (Oj) doivent etre égaux... Mais cela n'a pas vraiment d'importance en ce qui concerne les coordonnées des points, dans ces 3 reperes tu auras les memes coordonnées, mais ce qui differe c'est leur emplacement, et alors la figure... Exemple, sur le repere orthonormé, soit A,B,C 3 points qu'on place... On obtient alors un triangle isocele en A disons... Mais si on place les memes points avec leurs meme coordonnées, sur le repere orthonormale, on ne peut pas voir que ABC est un triangle isocele, si les vecteurs (Oi) et (Oj) n'etaient pas de meme module, mais alors pour le prouver que c'est isocele, on calcule analytiquement BA, et AC... On va trouver qu'ils sont égaux, puis on déduit que c'est isocele...
Par conséquent, dans les 3 reperes on va obtenir les meme calculs, mais ce qui differe c'est l'image... Dans le repere orthonormé l'image représente les calculs si tu veux comme ils sont, tandis que dans les autres reperes, il faut alors '' imaginer ''...
Et pour ton exos, si aucun autre internaute a passé par lá, donne-moi stp le corrigé du 5) et du 6) apres que ton prof ait corrigé l'exo !
J'ai fait une petite faute dans ma réponse du 30-01-10 á 19:45
D'accord merci, j'ai compris la différence entre les trois repères, mais dans mon exercice, le repère (O;i;j), (O;i) représente F1, et (O;j), P ? Ou (o;j) représente Rn ?
Attention:
Dans ton exercice, le repere (O;i;j):
Le vecteur i est colinéaire avec F1(vecteur), mais F1(vecteur) n'est pas i(vecteur) ou (O;i) comme tu le nommes, car F1 n'est pas egale á 1N...
De meme, le vecteur j(vecteur) est colinéaire avec P ou Rn, mais n'est ni P, ni Rn...
Voir la figure ci-dessous...
Si tu veux représenté la figure á l'echelle, par exemple:
i represente ici 1N
Or P=35*9.8= 343 N
Alors P est egale á 343 fois la longueur de i(vecteur), mais dans le sens contraire... C'est tres grand, c'est pour cela on ne représente pas dans ce cas á l'echelle ... Moi personellement, je ne représente pas i et j vecteurs si je fais un schema sans tenir compte de l'echelle, car ce ne sert á rien...
Faut alors voir la méthode que ton prof prefere...
Vous devez être membre accéder à ce service...
Pas encore inscrit ?
1 compte par personne, multi-compte interdit !
Ou identifiez-vous :