note : il y a un petit dessin joint,

   i-----------CHEVAL
   i
   i
   i
MASSE

il y a un angle droit....

Bonjour,

On peut supposer que pour le dessin la masse est suspendue à une corde verticale et qu'il y a une poulie à l'angle pour transformer une force de direction verticale en une force de direction horizontale, la tension de la corde tirée par le cheval.

Comment s'appelle la force qui fait que la masse attachée à la corde est ainsi attirée par la Terre ?

(oui c'est ça mon dessin)

et bien le poid non ? le poid attire la masse vers le sol,
mais le cheval dans le sens opposé
et le poid est moins fort que le cheval
le poid à un travail résistant et le cheval un travail moteur ?

mais la force F ce n'est pas le poid si ?
c'est le mélange des deux... enfin je ne sais pas jcomprends pas trop... c'est la force du cheval un peu non ?

Très bien !

J'aime beaucoup tes réponses ; elles montrent que tu réfléchis, ce qui est l'essentiel.

Oui, la force qui attire la masse vers le bas (en direction du centre de la Terre) est bien le poids. Et je pense que tu sais calculer la valeur de cette force (la valeur du poids) quand tu connais la masse d'un objet.

Cette masse ne tombe pas, parce qu'elle est attachée à la corde. La corde exerce donc une tension de valeur égale et opposée au poids (parce que la vitesse de déplacement est supposée constante ; première loi de Newton). Cette tension de la corde est donc également verticale et orientée vers le haut entre la masse et la poulie.

La poulie change la direction de la tension de la corde sans en changer la valeur

Entre la poulie et le cheval la tension de la corde garde la même valeur mais est cette fois orientée horizontalement.

Le cheval exerce donc une force égale et opposée à la tension de la corde à son niveau, c'est-à-dire une force dont l'intensité est la même que l'intensité du poids de la masse suspendue mais dont la direction et le sens ont été changés grâce à la poulie.

Donc il est facile si tu comprends bien cela de trouver maintenant l'intensité de la force avec laquelle le cheval tire sur la corde.

D'accord ?

P = mg

Bon alors je vais paraitre ridicule, je suis en S et je ne sais pas ça, mais je suis nulle en physique, mon prof dicte son cours d'un air monotone et je n'ose plus lui poser de questions parce qu'il me répète exactement ce qu'il vient de dire et ça ne m'avance pas... mais en fait je ne comprends pas pourquoi ni comment la corde peut exercer une force égale et opposé au poid.
c'est logique qu'elle ai un sens opposé, une même direction, mais pour moi la valeur de cette force est plus grande que le poid (désolée si je n'ai aucune logique =/ ) mais puisque la masse bouge, avance, le poid est résistant mais les forces ne se compensent pas puisque la masse avance de 4km.h ... non ? je ne comprends pas comment P = -F ?


( je dois aller en cours là, je reviens vers 4h pour finir mon DM, je vais méditer là dessus d'ici là ( si je ne comprends pas le cours de maths^^) )

En tout cas merci beaucoup de m'expliquer comme ça =)

S_

Eh bien ce forum est parfaitement fait pour toi !

Tu mets le doigt sur ce qui a été la découverte fondamentale de la physique (ne t'étonne pas de devoir y réfléchir un peu pour l'accepter ; mais ensuite je te promets que tu vas comprendre).
Tu raisonnes "naturellement" comme l'a fait Aristote et ses disciples pendant une vingtaine de siècles ; donc tu n'es pas du tout "ridicule".

Galilée au début du XVII^e siècle découvre qu'un corps en mouvement rectiligne et uniforme (ce vocabulaire n'est pas le sien, il est "modernisé") n'a besoin d'aucune force ou encore que la somme des forces qui lui sont appliquées a une résultante nulle. Galilée écrit que le mouvement rectiligne et uniforme est "comme rien".

Newton, qui écrit quelques dizaines d'années après, pose comme première loi "de Newton" cette découverte de Galilée.

Donc :
. au moment où le cheval commence à tirer et soulever la masse (il l'accélère, dit-on en physique), le mouvement n'est pas uniforme et pendant ce court intervalle de temps la force de tension de la corde est bien supérieure au poids ;
. mais quand la masse est en mouvement à vitesse uniforme (parce que le cheval est lui aussi en mouvement rectiligne et uniforme) alors les résultantes des forces sont nulles :
     . au niveau de la masse : le poids est égal et opposé à la tension de la corde (ces deux forces sont réprésentées par des vecteurs de direction verticale)
     . au niveau du cheval : la tension de la corde est égale et opposée à la force de traction exercée par le cheval (ces deux forces sont représentées par des vecteurs de direction horizontale)

La poulie (en l'absence de frottements) ne fait rien d'autre que de changer la direction des forces.

Est-ce que tu comprends un peu mieux ?
________________________

Travaux pratiques pour la prochaine fois où tu fais des courses avec un chariot de supermarché.
. choisis le chariot qui roule le mieux...
. quand le chariot sera lourdement chargé...
     . chariot arrêté, sens la force que tu dois exercer pour le faire rouler (à vitesse normale de la marche)
     . chariot ainsi "lancé", sens la force nécessaire pour qu'il continue à la même vitesse (si les frottements étaient nuls... aucune force ne serait nécessaire, sur un sol horizontal, pour maintenir le chariot en mouvement)

Roooh merci c'est trop gentil !
c'est la première fois de ma vie que je comprend un truc en physique =)
si tous les profs étaient comme ça... =)
Donc là, puisque le cheval avance à une "vitesse constante" c'est donc un mouvement rectiligne uniforme d'où "la somme des forces qui sont appliquées a une résultante nulle" (Galilée) or les deux forces qui s'exercent sur la masse sont le poid et la force du cheval ( il n'y en pas pas d'autres (frottement ou je ne sais pas quoi?)) donc P + F = O d'où F = -P dont F= - (mg) = - (75,9 x 9,81) N ... mais ça donne une force négative... une force peut etre négative !!! aaah non suis je bête ça donne pas "-" mais "+" puisque ce n'est que le sens qui est opposé mais il y a la même intensité... non ?


merci merci merci !!!

So-

donc 1) :

F = 75,0 x 9,81 =(environ) 736 N ( je ne met que 3 chiffres significatif n'est ce pas ?)

QUESTION 2) :

calculer le travail de la force F au cours d'un déplacement dont la durée est une heure.

et bien, formule à apprendre par coeur ( encore une =/ ) :
WAB(F) = F.AB.cos(F,AB)

et là j'ai un copain qui m'a prêté sa copie, et je ne trouve pas pareil,

moi j'aurais mis :
Wab(F)= 736 . 4,00.10^3 . cos (180°)
puisque P est de sens opposé de F, donc fiout ça fait 180° ... mais lui il a mit 0°... (???)

or sur la calculette j'ai essayé les deux, ça donne le deux memes resultat fauf que un est positif l'autre négatif...

c'est quoi qui est bon ?

Tu sais, il ne tient qu'à toi de faire "boule de neige" : tu commences à comprendre un petit morceau, puis tu étends ce savoir à un domaine voisin, etc. et bientôt tu trouveras que la physique est une matière formidable car il suffit d'avoir compris et il y a très très peu à savoir par cœur. Idéal, non ?

L'intensité (la valeur, la "norme" selon le vocabulaire officiel) d'une force (comme d'un vecteur) est toujours positive. Mais la projection d'une force sur un axe (comme celle d'un vecteur) peut être négative...

Pour le travail il n'y a plus d'hésitation. Il suffit de regarder si le sens de la force et le sens du déplacement sont identiques ou opposés :
. même sens, le travail fourni par la force est positif, travail "moteur"
. sens opposés, le travail fourni par la force est négatif, travail "résistant"

Ici:
. le poids fournit un travail résistant (le poids est une force dirigée vers le bas, or la masse se déplace vers le haut)
. le cheval fournit un travail moteur (la force qu'il oppose à la tension du câble est vers la droite et son déplacement également vers la droite).

Les applications numériques :
. oui l'intensité du poids est bien
. le travail du poids pendant 1 heure et donc pour une distance de 4 000 m est environ -2,94 MJ
. le travail du cheval pour la même durée et donc la même distance est environ +2,94 MJ

Enfait je crois que le fait d'aimer ou non une matière dépend entièrement ou presque du prof...


Par contre... si le résultat est +2,94 MJ...
ça veut dire que l'angle (F,AB) mesure 0° puisque
Wab(F) = 736 x 4,00.10^3 x cos(F,AB)
... pour moi il mesure 180°.... ?????

Quel est l'angle qui pour toi mesure 180° ?

Quelle force et quel déplacement du point d'application de cette force ?

QUESTION 3) Calculer la puissance de cette force :

P = Wab(F)  /  t
= + 2,94.10^6   /   3600
=(environ) 816 W

c'est bon ?

AAaaah zuuut ! c'est l'angle (F,AB) et pas (P,F) je suis bêêête !!!
( et si c'était l'angle (P,F) ce serait bien 180° ???)

bon et bien l'angle (F,AB)... ben euh.. chai pas trop... l'angle droit avec la poulie enquiquine un peu...tout dépend si AB c'est du coté cheval ou du coté masse... mais bon disons que c'est coté masse donc c'est0°

Oui, 817 watts environ

Quel est cet angle de 180° ?

Non, la poulie ne gêne pas du tout. Je t'explique.

Il faut considérer une force et le déplacement du point d'application de cette force.

Le poids de la masse : force vers le bas, déplacement du point d'application de cette force vers le haut : donc 180°, donc travail résistant (négatif)

La tension du câble au point d'attache de la masse : force vers le haut, déplacement vers le haut, donc 0°, donc travail moteur (positif)

La tension du câble au point d'attache avec le cheval : force vers la gauche, déplacement vers la droite, donc 180° et travail résistant (négatif)

La traction du cheval : force vers la droite, déplacement vers la droite, donc 0° et travail moteur (positif)

D'accord ? N'est-ce pas que c'est pratique une poulie

cool ! c'est couette la physique quand on y arrive =)
merci beaucoup ^^

(pour le 180° j'ai écrit en haut)

mais... il y a encore une question :

QEUSTION 4) :
le cheval vapeur(cv) est défini comme étant égal à la puissance d'une force de 735,5N dont le point d'application se déplace à la vitesse de 1,000m.s-1. Calculer en watt la valeur d'un cheval vapeur.

quand ils disent la valeur, c'est la puissance (vu que c'est en watt ???)
mais on fait cmt... ?

puissance = (travail effectué) / (durée nécessaire à ce travail)

(travail effectué) = force * (distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force)

donc :

puissance = [force * (distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force)] / (durée nécessaire à ce travail)

ou encore :

puissance = force * [(distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force)] / (durée nécessaire à ce travail)]

mais

(distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force)] / (durée nécessaire à ce travail) = vitesse

donc...

puissance = force * vitesse

Volontairement qualitativement ; avec les "formules" il est prudent de faire apparaître le produit scalaire. Mais si je t'explique ainsi, c'est parce que je souhaite que tu comprennes vraiment.

oula... ça se complique là quand même... les calcules se ralonge... =/

je croyais que travail effectué c'était Wab(F)... non ?
et Wab(F)=force x AB x cos(alfa) ...
je la connaissais pas comme formule
(travail effectué) = force * (distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force)

... ?

(euh.. c'est quoi une "produit scalaire" =/ ) ???

en fait je crois que je connais aucune de ces formules d'en dessus ... je devrais O_o ?!

Mais non cela ne se rallonge pas...

distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force = AB * cos()

Produit scalaire des vecteurs et :



Il n'y a rien de changer, seulement la manière de le dire ou de l'écrire...

ah ! (jsuis pas très futfut =/ =) )

et
distance parcourue par le point d'application comptée parallélement à la direction de la force
= AB * cos()
= (zA - zB ) ? ( que je me repère avec le cours du livre) ?

donc en fait,

P = Wab(F) / T

et Wab(F) = F x (zA-zB)

donc P = ( F x (zA-zB) ) / T

mais (zA-zB) / T = vitesse ( ça je ne savais pas)

donc

P = F x Vitesse

c'est ça ou je suis à coté de la plaque ?

donc ça donnerait

P = 735,5 x 1,0000

exact ?

QUESTIONb) : Comparer sa valeur à la puissance de référence posée par watt



euh... ben notre P avant valait 816 watt... ??

(rolala je m'y prends toujours trop tard pour faire mes devoirs =/ ... vous êtes pas par hazard aussi bon en chimie qu'en physique parce que j'ai aussi un DM de chimie où je n'arrive pas le 2e exo pour après ce DM ^^ ... (on a plus le temps de rien=/) )

En écrivant que le déplacement vaut (z_A - z_B) tu fais allusion (ou ton livre) à un déplacement vertical entre deux niveaux dont les altitudes sont z_A et z_B

Ce serait vrai ici si on faisait remonter la masse d'un puits de 4 km de profondeur... (à supposer que le déplacement dure 1 heure)
Mais il est plus simple de considérer que le cheval avance à la vitesse de 4 km/h et que l'angle vaut 0°

Oui, pour une force de 735,5 newtons et une vitesse de 1 mètre par seconde, la puissance correspondante est 735,5 watts

ATTENTION : la base de tout en physique est l'emploi correct des unités !
Mais je n'ai plus le temps ce soir... ce sera pour une prochaine leçon !

N'oublie jamais les unités en physique !

A une prochaine fois !

merci beaucoup !!! c'est vraiment très sympa =)
je reviendrais sur ce site souvent je pense (vous expliquez mieux que mon prof ^^)

bonne nuit !

Je t'en prie.
A bientôt probablement.

( pourrais je avoir un nouveaux cours particulier pour mon autre sujet de physique que je ne comprend pas... (energie interne)... ? )