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Des forces de frottement motrices

Posté par
majiva
28-12-06 à 23:23

Bonjour à tous, voici un petit problème de physique sur les forces de frottements, j'éspère que vous pourriezz m'aider!
Le voici =

On utilise un tapis roulant pour charger le minerai dans un wagon. La longueur de la partie utile du tapis, incliné d'un angle a = 30° par rapport à l'horizontale, est L = 20m.

1)a) Effectuer un bilan des forces s'exerçant sur un bloc de minerai de masse m = 50kg, animé d'un mouvement de translation rectiligne uniforme dans le référentiel terrestre.
Il y en a 2 = (vect.)P (le poids) et (vect.)R (la réaction du tapis).
P = 500N
b) Que peut-on dire de la somme vectorielle de ces forces ?
Puisque l'objet est animé d'une traslation rectilligne uniforme, alors d'après la 1ère loi de Newton, on a (vect.)P+ (vect.)R = (vect.)0
c) Réprésenter ces forces sur un schéma.
(Même droite d'action, mais de sens opposé).

2) La force de frottement (vect.)f, exercée par le tapis sur le bloc de minerai, est constante et parallèle au tapis.
Déterminer son sens de direction et sa valeur.
Sur mon dessin J'ai tracé  la projection orthogonale de R = Rt et j'en ai déduit que puisque c'était la force de frottement, alors, f = Rt.
Ainsi, j'ai mesuré à la règle en fonction de l'échelle combien valait f.
Pouvez-vous m'expliquez comment faire si mon raisonnement est faux ?

3)a)Exprimer puis calculer le travail fourni par cette force lors de l'élévation du minerai.
Voici ce que j'ai fait = Wab((vect.)f) = (vect.)f x (vect.)AB
F x L x cos 180
-f x L
-240 x 20
-4,8 x 10^3 J (jouls)
-4,8 kJ (kilo jouls)
Cependant, mon résultat doit être faux car d'après le titre les forces de frottement son MOTRICES !
Or ici, elle est résistante !

b) Exprimer puis calculer le travail du poids pour ce même déplacement.
Voici ce que j'ai fait =
Wab((vect.)P) = (vect.)P x (vect.)AB
P x AB x cos (a + 90°)
P x L x cos 120°
500 x 20 x (-5 x 10^-1)
-5 kJ
Pourriez-vous me corriger s'il vous plait?

c) Que peut-on conclure de ces résultats ?
4) Exprimer la puissance de la force de frottement dans le référentiel terrestre, puis dans le référentiel lié au tapis roulant. Ici, je bloque, quel est le référentiel lié au tapis roulant ?

5) Déterminer la puissan,ce, par rapport au référentiel terrestre, des forces de frottement exercées par le tapis sur le minerai si la « vitesse de changement du wagon est de 3,0 tonne par minute. Ici, pouvez-vous m'expliquez ?

Merci d'avance
Majiva.

Posté par
Coll Moderateur
re : Des forces de frottement motrices 29-12-06 à 09:20

Bonjour,

Regarde (clique sur la maison) travail d'une force

Posté par
majiva
re : Des forces de frottement motrices 29-12-06 à 18:35

Merci pour votre réponse, l'ennui c'est qu'il n'y a que les réponses les plus simples qui sont résolus!
J'aurais besoin de plus de précisions s'il vous plait, notamment qu'elques conseils sur ce que j'ai fait et, quelques explications pour les dernières questions!
Merci!
majiva.

Posté par
Coll Moderateur
re : Des forces de frottement motrices 29-12-06 à 19:29

Bonsoir,

Il y a des forces, il y a des déplacements : dans les deux cas des vecteurs. Il va falloir faire des projections de ces vecteurs sur un axe. Quel est l'axe que tu as choisi et comment est-il orienté ?

L'axe est-il horizontal ? (mauvaise idée) L'axe est-il parallèle au tapis ? (bonne idée) Est-il orienté vers le haut du tapis ? Dis-moi...

Posté par
majiva
re : Des forces de frottement motrices 29-12-06 à 19:50

Pour les projection orthogonales; ele sont projettées sur le tapis, j'ai projeté notamment Rt = f, j'ai utilisé ceci pour la question 2), est ce que c'est bon?
majiva.

Posté par
Coll Moderateur
re : Des forces de frottement motrices 29-12-06 à 20:09

Donc le poids, force verticale vers le bas
la réaction du tapis, force verticale vers le haut égale et opposée au poids.
Module de chacune : 500 N

Les projections sur un axe parallèle au tapis ; j'adopte comme sens positif sur cet axe (tu ne m'as pas répondu à cette question) le sens vers le haut du tapis. Donc le déplacement sera compté positivement + 20 m
La composante du poids sur cet axe : force résistante, opposée au déplacement
la composante de la réaction du tapis sur cet axe : force de frottement, motrice
Quelle est la norme de ces deux composantes ?
Laquelle est positive, laquelle est négative ?



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