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Niveau terminale
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Bille / Forces

Posté par
chole
11-03-10 à 15:06

Bonjour,
Je suis actuellement en terminale S mais le retour aux notions de 1ere S n'est pas facile facile ^^
J'ai 2 exercices assez courts que j'ai à faire mais je ne les comprends pas tous! Il me faudrait qqes éléments de correction à partir de ce que j'ai déjà fait

Exercice 1 :
On pose une bille au somment d'un plan incliné de 15° sur l'horizontale, son centre de gravité décrit alors un mouvement rectiligne uniforme.
1) Montrer que la nature du mvt impose que la bille subisse une force de frottement.
2) Calculer la valeur de cette force.

Mes réponses :
(Bon, j'arrive pas à démontrer le pourquoi du comment de la question mais j'ai fait qqes tentatives)
La bille est soumise à 3 forces :
-Son poids dirigé selon la verticale descendante
-La réaction du plan perpendiculaire au plan, dirigée vers le haut
-La force de frottement que le plan oppose au mouvement ; cette force est parallèle au plan et dirigée vers le haut de la pente.

Vitesse constante car mvt rectiligne uniforme, donc le principe d'inertie ce traduit par :
R + f + P = 0
soit -f + Psin = 0
ou R - Pcos = 0
D'ou f = Psin et R = Pcos
La première égalité fournit ainsi : f = Psin = m x 9,8 x sin15° = ...
La masse n'étant pas donnée dans l'énoncé..uhm.

Exercice 2 :
Une petite bille assimilable à un object ponctuel a une masse de 100g. Celle ci est suspendue par un fil inextensible et de masse négligeable au plafon d'un ascenseur. La bille est immobile par rapport à l'ascenseur meme quand celui ci est en mouvement. On prendra g = 10 N.kg-1
Les affirmations ci dessous sont-elles vraies ou fausses ? Justifier.

a) Dans le referentiel terrestre, l'accélération de la bille est toujours nulle.
Réponse : VRAI ? La bille ne subit que la tension du fil et son poids. Les deux forces se compensent donc la somme des forces appliquées au solide est égale à 0 donc l'accélération est nulle.

b)Quand l'ascenseur ralentit en montée, la tension du fil est inférieure à 1,0N.
Réponse : Je sais pas du tout mais je dirais Faux..

c)Quand l'ascenseur démarre en descente, la tension du fil est inférieur à 1,0N.
Réponse : Je dirais VRAI. Dans ce cas, l'accélération est nulle  et la tension est donnée par :
T = m(0 + g) = mg = 100 x 10-3x 9.8 = 0.98N < 1.0N.

d)Quand la tension du fil vaut 1,0 N, l'ascenseur est soit en mvt rectiligne uniforme, soit à l'arret
Réponse : VRAI, ca rejoins la question c) ?

e)Quand l'ascenseur ralentit à la descente, l'accélération est orientée vers le bas.
Réponse : Je sais pas.

Merci pour votre aide d'avance!
Chole

Posté par
tom022
re : Bille / Forces 11-03-10 à 16:36

Bonjour,

Exo 1
1)Dans un premier on considère qu'il n'y a que 2 forces le poids et la réaction normale au support, le mouvement est rectiligne uniforme donc selon le principe d'inertie, le système est pseudo isolé, or on voit sur un schéma que s'il n'y a que 2 forces c'est impossible car elles ne peuvent pas se compenser (non colinéaires). Il existe donc une 3è force qui fait que ton système est pseudo isolé. (frottements)

2)et bien ta formule finale est bonne, f=9,8*sin 15°* m  si tu n'as pas le poids dans l'énoncé tu dois t'arrêter là, on ne peut pas aller plus loin !

Exo 2
a) Faux, la bille est immobile dan l'ascenseur, mais ce dernier ne l'est pas dans le réf terrestre, donc la bille bouge, elle a donc une accélération.

b)P=m*g=1N l'ascenseur ralentit en montant, l'accélération est orientée vers le bas, or le poids est fixe seul la tension du fil peut varier,sachant que quand a=0 tu as T=1N, tu vas donc diminuer T, soit T<1N  Vrai

c)même principe que b) mais dans l'autre sens  Faux

d)T=1N=P donc le système est pseudo isolé, donc selon le principe d'inertie son mouvement est rectiligne uniforme, ou bien il est à l'arrêt  Vrai

e)Faux  Fais un schéma, trace le vecteur vitesse à un instant, puis peu de temps après, sachant qu'il ralentit ton deuxième vecteur est plus petit mais dans le même sens. Pour avoir l'orientation de ton vecteur accélération, prend ce 2ème vecteur et met à son bout l'opposé du premier vecteur vitesse, ainsi tu obtiens un vecteur orienté vers le haut.

Posté par
chole
re : Bille / Forces 11-03-10 à 17:43

Merci beaucoupppp!
Pour l'exercice 2, question e), est ce que le schéma ci dessous est juste ?
Merciii =)

Bille / Forces

Posté par
tom022
re : Bille / Forces 11-03-10 à 21:23

De rien !

Alors oui c'est bon tu as compris le principe, juste 2 petites remarques
- l'ascenseur ralentit, donc ton premier vecteur vitesse est plus grand que le 2ème
- l'accélération obtenue est celle entre les 2 instants considérés, donc normalement ton vecteur accélération devrait avoir pour origine une position intermédiaires entre les instants que tu as représentés



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