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Physique : Chariot sur piste circulaire
Bonjour , je bloque a mon exercice de physique et j'espere que vous pourrez m'aider.
Dns une fete forraine, il est possible de tester sa "force" grace a une attractionLe joueur pousse un chariot sur une piste rectiligne de O a A.Le chariot aborde ensuite une portion de piste formant une courbe ;le centre d'inertie G du chariot décrit alors une trajectoire circulaire dans un plan vertical.Apres avoir décrit un quart de cercle, le chariot rencontre une butée.
On modélise la situation de façon suivante :
-le chariot est assimilé a un solide ;
-la force F exercée par le joueur sur le trajet OA est horizontale et constante.
Données :
Masse du chariot m = 4,0kg ;
Distance OA = L = 0,80 m ;
Rayon de la trajectoire de G, R = 2,5 m ;
G = 10 N.kg^-1
1.a On néglige d'abord les frottements.Représenter sur un schéma les forces exercées sur le chariot pour les deux parties du trajet.
( J'ai déja fait cette question )
b.Calculer la valeur minimale de la force F pour que le chariot attteigne la butée.
On pourrai utiliser la formule 1/2*m*(v2)²-1/2*m*(v1)² = WAB(F)
Donc : 0-1/2*m*(v1)² = -F*L
F=(m*(v1)²)/(2*L)
Sauf que nous n'avons pas v1 ( vitesse initiale )et je ne vois pas comment faire 
.
Merci d'avance.
Bonjour,
Ah, les "formules"... ce serait mieux d'essayer de comprendre, non ?
Le travail de la force F se transforme en effet en énergie cinétique
Puis, lors de la montée sur le quart de cercle, cette énergie cinétique se transforme à son tour en énergie potentielle de pesanteur (système mobile-Terre).
Donc... inutile de passer par la vitesse à ce stade de l'exercice : quel est le travail de F qui permet d'atteindre la butée ?
Le travail de la force de poussée sur la portion horizontale doit être égal au travail du poids pendant la montée sur le quart de cercle si la vitesse est nulle à la butée située à l'extrémité de ce quart de cercle.
Je te remercie beaucoup de ton aide,et je voudrais bien savoir qu'est ce qui nous permet de dire cela ???
J'ai un petit probleme pour la résolution car pour le travail du poids nous ne sommes pas dans le cas d'une chute libre donc la formule WAB(P) = P (Za-Zb)ne s'applique pas .
En attendant j'ai calculé WOA(F) et je trouve 0.80F .
Le travail du poids entre deux stations est indépendant du trajet... que ce soit vertical, comme dans le cas de la chute libre ou que ce soit le long d'un arc de cercle, le résultat est le même !
Seuls comptent la valeur du poids et la différence d'altitude.
Je te remercie.Juste une derniere question pour la rédaction : La formule littérale au début s'écrit bien WOA(F) = WA butée(P)???
Et puis apres calculs, j'ai trouvé que F = -125 N ( Est ce normal d'avoir une valeur négative ? )
Les conventions de signe sont... des conventions !
Le travail moteur fourni au mobile est W = F * 0,8 (en joules)
Le travail du poids qui est un travail résistant quand le mobile monte est -m.g.
z
avec m = 4 kg
g = 10 N.kg-1 et
z = 2,5 m
Une force de 125 newtons est en effet la force minimale à appliquer (on a supposé qu'il n'y avait pas de frottements)
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