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Calcul de la force de traction sur un plan incliné

Posté par
oranevrnt
17-03-19 à 20:27

Bonsoir, dans le cadre de mes TPE, j'ai réalisé ce calcul dans le but de savoir quelle serait la force nécessaire pour tirer (vers le haut) un bloc de 2,5 tonnes sur une pente d'un dévers de 4°. Cependant je n'ai jamais vu ces notions en cours et j'aimerais donc avoir savoir si mon raisonnement est juste ou non. Merci d'avance

Calcul de la force de traction sur un plan incliné

Posté par
oranevrnt
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 17-03-19 à 20:28

Voici le schéma que j'ai réalisé

Posté par
oranevrnt
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 17-03-19 à 20:29

Voici le schéma que j'ai réalisé

Calcul de la force de traction sur un plan incliné

Posté par
Mminicoco
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 17-03-19 à 23:46

Bonsoir,

Pour soulevé une charge sur plan horizontal, il faut compenser le poids appliqué. Les forces sur un objet dans le référentiel Galiléen par exemple (pour applique la seconde Loi de Newton) seraient donc: * la réaction du support normale et tangente soit Rn et T
                                                             * le poids P
                                                             * Et f représenterait la force de l'homme sur le bloc puisque le but est de le tirer vers le haut mais avec une corde ? Car si une corde ce serait la force du fil. Il me faudrait plus de détails

Et les projections plus bas sont niveau prépa donc si besoin d'aide n'hésite pas à me demander ou au prof. Pour pouvoir plus t'aider more details please

Bonne soirée !

Posté par
Mminicoco
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 17-03-19 à 23:51

J'ai oublié une petite chose : le poids p est bien la force en rose-violet ?

Le poids P est dirigé vertical vers le bas. En effet le poids est créé par l'attraction de la Terre : P=mg avec constante de pesanteur en France g=9.81 m/s-2 ou N/kg. Les Newton étant l'unité d'une force en générale. Par conséquent c'est pour ça qu'on tient debout sur Terre à la surface, elle est donc dirigée vers le centre de la terre pour tout temps.
C'est aussi pour ça qu'on dit qu'on a une masse de 80kg par exemple et non pas qu'on "pèse".

Posté par
oranevrnt
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 18-03-19 à 06:37

Bonjours,
Tout d'abord, merci beaucoup pour votre réponse!
Ensuite, je n'ai ici pas représenté la réaction tangentielle (bien qu'il me semble qu'elle corresponde à la projection du vecteur P suivant x ? et que cette dernière apparaît dans mon calcul des projections selon cet axe).
Sur mon schéma, T représente la force de traction.
Pour la force P, c'est effectivement celle-ci mais afin de faciliter les calculs j'ai pris g = 10 pour calculer sa valeur.
Effectivement je n'avais pas pensé à la force de la corde qui tire les blocs ... J'avais seulement par la suite divisé mon résultat par 225 (N), car c'est la force moyenne qu'un homme peut exercer, afin d'avoir une idée approximative du nombre d'hommes dont il aurait été nécessaire.

Très bonne journée !

Posté par
oranevrnt
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 18-03-19 à 06:42

Ah et j'ai aussi oublié !
f correspond aux frottements qui s'exercent entre le bloc et le support lorsque l'objet est mis en mouvement.

Posté par
odbugt1
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 18-03-19 à 09:02

Bonjour,

Je trouve que ton analyse est pertinente et que ta démarche est correcte.
Il n'y a que quelques détails à améliorer.

a) Si la charge est tractée par une corde, il suffit, dans la description  de la force \vec T, de remplacer le terme
" homme bloc " par le terme " corde bloc ".
En effet ce n'est pas (du point de vue de la physique) l'homme qui exerce une force sur le bloc, mais bien la corde.
Tu diras ensuite que la corde étant de masse négligeable et étant inextensible, le module de la force exercée par l'homme sur la corde est elle aussi égale à T

b) Certains de tes résultats numériques sont à revoir. ( Calcul de f )

c) Tu as choisi d'arrondir g à 10N/kg.
Fort bien, mais dans ce cas il convient d'arrondir aussi le résultat final qui concerne T
3 chiffres significatifs suffisent.

Ton étude concerne le bloc en mouvement rectiligne uniforme.
Il faut utiliser un coefficient de frottement adapté qui est le coefficient de frottement cinétique, lequel est un peu inférieur au coefficient de frottement statique.
Comment t'est tu procuré la valeur de µ = 0,6 que tu emploies ?

Posté par
oranevrnt
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 18-03-19 à 09:55

Merci beaucoup,
a) merci, je vais en effet rectifier ce détail
b) c'est effectivement principalement le calcul de f qui me posait problème ... pourriez vous s'il vous plaît m'apporter un éclairage à ce sujet ?
c) je vais prendre en compte le nombre de chiffres significatifs

Je ne savais pas non plus quel coefficient de frottement utilisé entre celui dynamique et celui statique... j'ai trouvé cette valeur sur internet (en supposant que le bloc est posé sur un traîneau en bois donc la masse et le poids sont négligeables)

Posté par
odbugt1
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 18-03-19 à 11:01

b) Tu as appliqué
f = µs*RN et
RN  = m*g*cos()
donc f = µs m*g*cos()
f = 0,6 * 2,5.103 * 10 * cos (4°)
f = 14963 N et non 14936 N comme tu l'as écrit

Je suppose que c'est une faute de frappe (ce n'est pas la seule) , puisque plus loin tu utilises 14963N

Puisque le bloc que tu étudies est en mouvement, c'est le coefficient de frottement cinétique qui est à prendre en compte.

Posté par
oranevrnt
re : Calcul de la force de traction sur un plan incliné 18-03-19 à 19:56

D'accord, merci beaucoup pour vos corrections.



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