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DM de physique : le looping
On étudie le mouvement du centre d'inertie G d'un chariot d'une attraction de fête foraine.
Le chariot dispose d'un double jeu de roulettes: un premier sur les rails et un second dessous pour empêcher la perte de contact quelle que soit la situation.
On considèrera le chariot comme un corps ponctuel assimilé au centre d'inertie G.
Données:
Géométrie de la trajectoire de G.
- la partie AB constitue une rampe de lancement,
- la partie BC est rectiligne et horizontale,
- la partie CSC constitue le looping
- la partie CD représente la sortie du looping.
vitesse initiale en A : nulle.
masse du chariot : m = 200 kg.
Frottements: Les effets de frottements sont négligés sur l'ensemble du parcours.
1. Rampe de lancement AB
1. Représentez en G, sur un schéma, les forces appliquées au chariot pour une position quelconque de G entre A et B.
2. A)rappeler l'expression du travail d'une force constante
B)Indiquer quelle(s) force(s) travaille(nt) et quelle(s) force(s) ne travaille(nt) pas.
3. Établir l'expression de la valeur V de la vitesse de G en fonction de g (valeur de l'intensité de la pesanteur) et h.
4. Vérifier les valeurs de la vitesse pour les positions de G présentées dans le tableau suivant, calculées avec g = 9,81 N. kg-1.
tableau:
Position de G A B C
h ( m ) 0,00 12,00 12,00
V ( m.s[sup]-1 ) 0,0 15,3 15,3
shema:
voila alors je bloque complètement, sur le shema on répond a la question 1 après je bloque complètement merci de m'aider
Les forces agissant sur le chariot sont : le poids P du chariot et la réaction N de la piste.
Comme les frottements sont négligeables, la réaction de la piste est partout normale à la piste.
La force P travaille, la force N ne travaille pas (puisque à tout instant elle est perpendiculaire au déplacement).
W(P) = mgh
Conservation de l'énergie mécanique du chariot : mgh = (1/2).m.v²
v = racinecarrée(2gh)
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Sauf distraction. 
Bonjour azertyuiop (pas facile a taper pour moi, car j'ai un clavier americain !
Ton probleme n'est pourtant pas difficile. Tu trouveras un debut de reponse en relisant, dans ton cours, la definition du travail d'une force constante, ainsi que celle de l'energie cinetique et sa relation avec le travail d'une force (appelee aussi "theoreme de l'energie cinetique".
Pendant que tu fais ca, je finis de prendre mon petit cafe et ensuite je te reponds.
prbebo.
Oups, JP a reussi a se faufiler avant moi ! Donc inutile que je continue a te repondre. Je te laisse avec lui. La bonne reponse est en effet v = 
(2gh), la masse n'intervenant pas dans l'expression de v.
Je suppose qu'ensuite on va demander avec quelle vitesse le chariot va atteindre le sommet S ? Ce serait dommage de rater ca !
Bon apres-midi tous les deux. prbebo.
on dans sur le shema je représenté la force P du poids mais je ne sais pas comment représenter la force N
2) A) je trouve pas
B)La force P travaille
la force N ne travaille pas car une force perpendiculaire au déplacement ne travaille pas
bon alors si quelqu'un peux me corriger
2) A) W(F)= F.AB (F et AB avec les fléche dessus)
B)La force P travaille
la force N ne travaille pas car une force perpendiculaire au déplacement ne travaille pas
3) il faut que j'utilise W(P) = mgh c'est sa ?
Rappelle-toi la definition du travail d'une force F (vecteur) de module F constant le long d'un segment AB (cf figure ci-dessous):
W = F.AB.cos
de nouveau je me suis trompe de touche et mon message precedent est parti trop vite... Je recommence :
Rappelle-toi la definition du travail d'une force F (vecteur) de module F constant le long d'un segment AB (cf figure ci-dessous):
W = F.AB.cos = F.AH, puisque AK = AB.cos.
Cette definition implique ceci :
1 - si = 0 (deplacement dans la direction et le sens de F), alors W = F.AB ; on dit que le travail est moteur (parce que > 0 ;
2 - si = 180 degres (
radians), alors W = - F.AB (travail resistant) ;
3 - si = 90 degres, W = 0. C'est le cas de la reaction de la piste sur le chariot, que tu as notee F sur ton schema.
Cette relation montre donc que seul compte le deplacement dans la direction de la force. Un deplacement AB quelconque (figure 1) peut toujours etre decompose en un deplacement AH parallele au support de F qui fournira le travals W = F.AH, et un deplacement HB perpendiculaire a F et qui donnera un travail nul.
C'est pourquoi, sur la figure 2, le travail du poids est W = mg.h.
je n'arrive pas a trouver un calcule qui le permet de trouver la V de G en A si quelqu'un peu me montrer le calcule a utiliser merci pars que la je ne sais vraiment pas comment m'y prendre même avec vos indication
Oui, c'est facile, et pas besoin de calculs.
Il suffit de lire l'énoncé où il est clairement écrit :
vitesse initiale en A : nulle
a d'accord mais pour la suite pour calculer la valeur de la vitesse en A,B,C et S en connaissent h et v il faut bien utiliser un calcul ... que je ne trouve pas
Bonjour tous les deux, je laisse JP repondre a azertyuiop. J'ai 4 topics en attente de reponse, et j'en ai largement pour mon apres-midi. Je continue bien sur a suivre votre discussion. BB.
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