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bilan des forces

Posté par Apprenti (invité) 24-01-06 à 12:36

Bonjour , supposons que j'ai une planche et que je l'incline , je place une balle de tennis en bas de la planche , je la pousse sur la planche , donc elle va monter . La balle est bien soumise à 3 forces n'est ce pas?

la réaction R de la planche , qui ne travaille pas .
le poids P , qui lui travaille
la poussée F qui fait avancer la balle

c'est bien celà?

Posté par
Redman
re : bilan des forces 24-01-06 à 12:49

exact :

sauf si tu considère que la planche exerce des frottements

Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 12:55

en fait ici je vais devoir calculer une vitesse , et j'aimerais savoir combien de forces je dois prendre en compte , est ce que je dois prendre uniquement en compte le travail négatif du poids  que j'appliquerai avec le théorème de l'énergie cinétique ?

Posté par
LeHibou
re : bilan des forces 24-01-06 à 12:56

Et le vent si la planche est en plein air

Posté par
J-P
re : bilan des forces 24-01-06 à 12:59

Tu as intérêt à mettre l'énoncé au complet car ce genre d'exercice peut cacher des pièges.

Par exemple via l'énegie cinétique de ROTATION de la boule sur elle-même.


Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 13:12

Bon alors c'est bien simple , j'ai un plan OA de longueur l = 1m incliné à 15° . Un projectile M de masse 0.5kg est lancé à partir du point O vers le haut du plan incliné avec une vitesse de 2.5m/s Pas de frottements en compte .
Donc je sais qu'il y a 3 forces qui agissent sur l'objet , mais lesquelles dois je prendre en compte?
En fait je dois calculer la vitesse de l'objet quand il arrive au point A mais çà je veux le faire moi même , ce qui m'intéresse ici c'est de savoir si je dois prendre le poids P en compte et la force F et comment les prendre en compte , je sais que le travail du poids c'est 0.5*9.8*1*sin5° mais F? , la force R je dois pas la prendre car elle est perpendiculaire au mouvement donc elle bosse pas .

Posté par
kaiser
re : bilan des forces 24-01-06 à 13:18

Bonjour à tous

En fait, F "n'existe pas ". En effet, on considère le mouvement de M après l'avoir lancé et donc cette soit-disant force ne doit pas être prise en compte tout simplement.

Kaiser

Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 13:22

hum je vois , pourtant la balle avance bien , donc la force continue d'agir...

Posté par
J-P
re : bilan des forces 24-01-06 à 13:23

Bon, ici c'est simple, on va considérer que le projectile glisse sans rouler (et sans frottement) sur la plan incliné.

On calcule l'énergie mécanique au départ, cette énergie se conserve pendant toute l'étude...

E mécanique = (1/2).m.vo² (avec Vo la vitesse initiale= 2,5 m/s²)

en A:
énergie potentielle = mgh = mg.(1*sin(15°)) = mgsin(15°)
énergie cinétique en A = (1/2).m.v² (v étant la vitesse en A)

--> (1/2).m.vo² = mg.sin(15°) + (1/2).m.v²

...
-----



Posté par
kaiser
re : bilan des forces 24-01-06 à 13:26

Je sais que, intuitivement, on pense qu'il y a une force qui agit sur et qui fait montre la balle mais je t'assure que non. pour t'en convaincre, je vais te poser une question : supposons que cette force existe, alors elle est exercée par quelque chose. Par quoi alors ?

Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 13:34

bon ok kaiser , alors si cette force n'existe pas qu'est ce qui fait monter la balle ?

Pour répondre à JP :

je vais utiliser le théorème de l'énergie cinétique , à savoir que l'énergie cinétique finale sera égale au travail négatif du poids .

Posté par
kaiser
re : bilan des forces 24-01-06 à 13:38

La balle monte car on lui a fournit un travail mécanique et qui fait son énergie potentielle augmente (donc la balle monte) puis rediminue (parce que la balle finit par retomber).

Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 13:43

donc en gros ici on convertit l'énergie de la poussée de la main en énergie potentielle de pesanteur ?

Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 13:44

si oui comment bien rédiger mon exercice en ce qui concerne l'application des forces?

Posté par
J-P
re : bilan des forces 24-01-06 à 13:44

Tu dis

"
Pour répondre à JP :

je vais utiliser le théorème de l'énergie cinétique , à savoir que l'énergie cinétique finale sera égale au travail négatif du poids ."
---
Et tu oublies que le projectile avait de l'énergie cinétique au départ ?
---
Si tu veux utiliser les énergies, il FAUT travailler comme je l'ai indiqué dans ma réponse du 24/01/2006 à 13:23
---




Posté par
J-P
re : bilan des forces 24-01-06 à 13:58

Si tu ne veux pas la réponse, ne lis pas ce qui suit.

Méthode 1.

On calcule l'énergie mécanique au départ, cette énergie se conserve pendant toute l'étude...

E mécanique = (1/2).m.vo² = (1/2).m.2,5² = 3,125.m Joules

en A:
énergie potentielle = mgh = mg.(1*sin(15°)) = mgsin(15°)
énergie cinétique en A = (1/2).m.v² (v étant la vitesse en A)

--> (1/2).m.vo² = mg.sin(15°) + (1/2).m.v²

3,125.m = mg.sin(15°) + (1/2).m.v²
3,125 = g.sin(15°) + (1/2).v²
v² = 6,25 - 2g.sin(15°) = 1,17197
v = 1,08 m/s
----------------------------
Méthode 2.

La force qui contrarie le mouvement est F = -m.g.sin(15°) --> accélération = - g.sin(15°)

On a donc v = vo - g.sin(15°).t
et espace parcouru: e = vo.t - (g.sin(15°).t²/2)

en A, e = 1. -->
1 = 2,5t - 9,81*sin(15°).t²/2
1,2695t² - 2,5t + 1 = 0
dont les solutions sont t = 0,55825 s et t = 1,411 s
La seconde solution est lorque le projectile redescend --> la solution dans le sens de la montée est:
t = 0,55825 s

--> v = 2,5 - 9,81.sin(15°).0,55825
v = 1,08 m/s
-----------------------
Sauf distraction.  

Posté par zanouba (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 14:59

bonjour
on peut pas utiliser tout simplement la relation indépendante du temps!!!!

Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 15:03

mdr JP , tu peux pas t'empêcher de mettre la réponse c'est plus fort que toi lol , bon je pense avoir compris le principe , ce qui m'intéresse c'est la rédaction du truc, est ce que çà çà convient pour débuter l'exercice :

Le système étudié est le projectile . Il est soumis à 3 forces , la réaction R du sol qui ne travaille pas , et la force F de la poussée qui fait monter le projectile et le poids P . Au cours de la montée du projectile sur la pente  , seul le poids fait un travail .

Posté par
J-P
re : bilan des forces 24-01-06 à 15:53

C'est pas plus fort que moi Apprenti, mais quand on se contente de te montrer le chemin à suivre, tu persistes à comprendre autre chose que ce qu'on te dit et tu veux à tout prix poursuivre ton idée qui est fausse.

C'est encore le cas dans ta dernière intervention.

Kaiser t'a expliqué, très justement qu'il n'y avait pas de force dans le sens de la montée, ce qui d'ailleur est conforme à ce que j'ai développé dans la seconde méthode que j'ai moi-même utilisée. Mais tu persistes et tu signes et tu réintroduis de nouveau cette force qui n'existe que dans ton esprit.

Comme, dans la plupart de tes questions sur d'autres posts, on retrouve le même problème, soit que tu ne veux pas comprendre les pistes qu'on t'indique, il ne reste plus que 2 solutions: soit on ne répond pas, soit on donne une réponse complète, et même dans ce cas, tu refuses de la suivre et tu persistes dans la mauvaise voie que tu proposes depuis le début.

Alors que faire ?






Posté par Apprenti (invité)re : bilan des forces 24-01-06 à 20:20

bon ok , alors voici la deuxième question à laquelle j'ai répondu ( c'est la dernière ) , j'aimerais ton avis :

En réalité, il y a frottement et la vitesse atteinte au point A par le projectile vaut v'A = 1m/s. Déterminer la valeur de la force de frottement f parallèle à OA appliquée au projectile entre O et A et supposée constante sur cette distance .

Ecf - Eci = -W(P) - W(F)
1.5625 - 0.2916 =  - 1.26 - W(F)
W(F) = -2.53N

Les forces de frottements sont de 2.53N sur le trajet OA .

Posté par
J-P
re : bilan des forces 25-01-06 à 11:22

Ce n'est pas correct.

En repartant de la formule d'une de mes réponses et en la complétant pour inclure les frottements:

(Attention que mes conventions de signe sont probablement différentes de celles que tu utilises.)
-----

(1/2).m.vo² = mg.sin(15°) + (1/2).m.v² + W   (Avec W le travail de la force de frottement)


(1/2)*0,5*2,5² = 0,5*9,81.sin(15°) + (1/2).0,5.1² + W

W = 0,043 J
---
W = f.déplacement.

0,043 = f*1

f = 0,043 N
---
La force de frottement est de 0,043 N sur le trajet OA .
------------------

Remarque, suivant les conventions de signe adoptées, on peut trouver W = -0,043 J et |f| = 0,043 N

Adopte les conventions que tu as étudiées mais le résultat est celui que j'ai indiqué et pas 2,53 N.
-------------------

Méthode 2

La composante du poids // à la piste dans le sens de la descente est = m.g.sin(15°)
La force de frottement est f

La résultante des forces sur le projectile // à la piste dans le sens de la descente est donc: R = m.g.sin(15°) + f

R = ma

a = g.sin(15°) + f/m  (// à la piste dans le sens de la descente).

espace parcouru = Vot - at²/2 = Vot - (g.sin(15°) + f/m).t²/2

vitesse = v0 - at
---
1 = 2,5 - at
at = 1,5

espace parcouru = Vo.t - at²/2
1 = 2,5t - 1,5.t/2
t =  1/1,75 = 4/7 s
a = 1,5/(4/7) = 2,625 m/s²

g.sin(15°) + f/m = 2,625
9,81.sin(15°) + f/0,5 = 2,625

f = 0,043 N
-----
Saud distraction.  



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