Bonjour, J'ai un DM à faire pour jeudi et j'aimerais savoir si vous pouriez m'aider à le faire
Exercice 1
Des passagers se trouvent debout dans un bus et ne se tiennent à aucun support. Le bus roule sur une route horizontale et rectiligne à vitesse constance. Soudain, le conducteur freines brutalement.
Q1) Faire l'inventaire des forces qui s'exercent sur l'un des passgers.
Donc ce que j'ai pensé:
R1) On définit le passager comme étant le systéme et le bus comme référentiel (terrestre puisque il est "attaché à la terre" ?)
Donc les force : Le poids P(terre/passager) et la force R réaction normal (sol/passager).
Q2) Dans le référentiel terrestre, quelle est la nature du mouvement du passager lorsque le bus roule à vitesse constante?Que peut-on dire de la somme vF(vecteur F) des forces qui s'éxercement sur le passager? Est-elle modifiée au moment du freinage ?
R2) Le passager est dans le bus par conséquent dans le référentiel du bus donc étant donné que le bus roule à vitesse constante sur une route rectiligne et horizontale le passager est animé du'un mouvement rectiligne et uniforme. On en conclut que la somme des vF est nulle. d'où vectoriellement vF = vO d'où vP + vRn = v0.
Au cours du freinage le passager persevere dans son état de mouvement rectiligne et uniforme donc la somme des forces n'est pas modifiée au moment du freinage.
Q3) Quel est le mouvement du passager dans un référentiel terrestre lorsque le bus freine ?Expliquer ce mouvement à l'aide du principe d'inertie.
Le mouvement reste le même au moment du freinage (il persevere dans son mouvement rectiligne et uniforme) puis aprés quelque seconde il s'arrete car les forces ne se compensent plus ? J'ai un peu de mal avec celle-là
Q4) Quel est le mouvement du passager dans le référentiel "bus" lorsque le bus roule à vitesse constante ?
Comme dit en haut, mouvement rectiligne et uniforme parceque le bus a une vitesse constante et roule sur une route horizontale et rectiligne.
Q5) Justifier à partir de cet exemple le rôle des ceintures de sécurité dans les voitures.
Les ceintures de séccurité permettent de ne pas persevérer dans un état de mouvement rectiligne et uniforme, (elle diminue ou augmente une des 2forces?) Enfaite j'arrive pas trop cette question non plus
Voilà j'aimerais votre avis sur ces réponses et savoir si vous pouvez m'éclairer sur des éventuelles fausses réponses
Merci
Il y a une grande confusion de ta part entre l'objet dont on étudie le mouvement et le référentiel à partir duquel on observe le phénomène.
R1)
Faux.
Tu écris:
"... le bus comme référentiel (terrestre puisque il est "attaché à la terre" ?)"
C'est faux, le bus est en mouvement par rapport à la Terre et donc le bus n'est en aucun cas un référentiel terrestre.
R2)
Tu écris :
"Le passager est dans le bus par conséquent dans le référentiel du bus "
De nouveau, du confond l'objet dont on étudie le mouvement (le passager) et l'endroit d'où on observe le phénomène (le réferentiel).
Un référentiel terrestre est imposé, donc c'est comme si l'observateur qui décrit le mouvement était immobile sur le bord de la route.
Essaie de corriger tes réponses en méditant ce que je viens d'écrire.
Bonjour,
Bienvenue sur l' pour ton premier problème !
Question 1 : je pense que cet inventaire est demandé pour la première situation, celle où le bus roule à vitesse constante.
Réponses : poids et réaction du support (le bus) sur les pieds de chaque passager.
Tu ne peux pas dire que le bus est un référentiel "terrestre". Il ne l'est que quand il est totalement immobile. Cela ne correspond à aucune situation de ton énoncé.
Question 2 : Le référentiel terrestre (la route, pas le bus) peut être considéré comme galiléen. Quand le bus roule à vitesse constante sur cette route horizontale et rectiligne alors le bus peut être considéré aussi comme un référentiel galiléen.
Oui pendant cette phase la somme des forces est nulle.
Pendant le freinage on considère que les passagers ne se tiennent à aucun support (et que les semelles de leurs chaussures sont lisses et glissent sur le sol mouillé du bus !) : alors la somme des forces ne change pas et donc le mouvement des passagers par rapport au référentiel terrestre ne change pas. Mais pendant le freinage le bus n'est plus un référentiel galiléen et les passagers vont donc avoir un mouvement par rapport au bus (imagine la scène !)
Question 3 : Oui, les passagers conservent leur mouvement rectiligne et uniforme dans le référentiel terrestre (par rapport au sol, à la route...)
Question 4 : Non. Ce mouvement est nul. Bus et passagers vont à la même vitesse ; donc il n'y a pas de mouvement relatif
Question 5 : Les ceintures de sécurité font que les passagers sont liés au véhicule et ont une vitesse relative nulle par rapport au véhicule (dans le référentiel du véhicule) : ils ne continuent pas en ligne droite quand le véhicule s'arrête...
Ah, désolé... Bonjour J-P
Inconvénient des réponses longues... on ne voit pas qu'une réponse a été donnée...
Je tenais à vous remercier pour la rapidité des réponses
Mais il y a encore quelques zones d'ombres dans ma tête :s
Pour la question 3 et 4 notamment.
Si on se place dans un référentiel terrestre (par exemple, un observateur se place sur la route et observe le bus, celui va s'arrêter et donc les passagers aussi non ?
Or Coll dit que les passagers conservent leurs mouvement rectiligne uniforme est-ce à cause du prince d'inertie et notamment que les forces se compensent et donc le passager persevere dans son mouvement rectiligne uniforme ?
Pour la question 4 le mouvement du passager n'est-il pas le même que celui du bus étant donné que passager et bus vont à la même vitesse ?
Merci
Question 3 : En interprétant rigoureusement "ne se tiennent à aucun support" (donc pas de force de frottement entre les semelles et le plancher du bus) oui les passagers continuent à la même vitesse qu'avant le freinage alors que le bus s'arrête... Donc ils étaient immobiles dans le bus et soudain ils partent vers l'avant du bus.
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