Voici un exercice de mon DM qui me pose problème et j'aurais besoin d'être éclairé.
Les Égyptiens, pour construire les pyramides, se servirent de plan inclinés construits au fur et à mesure de l'élévation de celle-ci. Ils faisaient glisser les pierres le long de ces rampes, la force nécessaire à la traction des blocs étant, sur une surface lisse, inférieure à leurs poids. En revanche, la distance à parcourir sur le plan incliné était plus longue que s'ils avaient eu recours à un système d'élévation vertical.
Un homme seul pouvait hisser à vitesse constante, sur un plan incliné, un bloc rocheux de masse m, en le tirant avec une corde faisant un angle alpha = 30° par rapport au plan incliné. Sa force de traction moyenne est évaluée a 300 N. La pente du plan incliné d'angle béta était de 6%. On admet que les forces de frottements sont négligeables.
1)a) Quel angle béta fait le plan incliné avec l'horizontale?
b) On suppose qu'il n'y a pas de frottements. Faire un bilan des forces qui s'exercent sur un bloc tiré à vitesse constante.
c) Quelle est la valeur maximale de la masse m d'un bloc qu'un seul homme pouvait hisser sur le plan incliné?
2)b) Quel est le travail des forces exercées par ces ouvriers pour déplacer, à vitesse constante, sur le plan incliné, un bloc de 3 tonnes au sommet de la pyramide de kheops d'hauteur 146 m?
c) Quelle aurait dû être la longueur du plan incliné pour apporter ce bloc au sommet?
3) Les mêmes blocs rocheux de 3 tonnes pouvaient être hisser à l'aide d'un treuil.
a) Quelle force de traction les ouvriers devaient-ils exercer sur la corde?
b) Quel travail aurait été fourni par les forces exercées par les ouvriers pour élever le bloc au sommet de la pyramide en utilisant ce dispositif?
4) Quel est l'intérêt présenté par l'utilisation du plan incliné pour la construction des pyramides? Montrer que le plan incliné permet de "gagner" sur une grandeur physique mais qu'il conduit à "perdre" sur une autre grandeur.
Merci d'avance pour votre aide !
Bonjour...
Votre exercice a déjà été posé ici : Comment a-t-on construit les pyramides ?
Ceci pourra sûrement vous aider...
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