voici l' énoncé : Une jeune fille sait que le travail w d' une force constante vecteurF lorsque son point d'application se déplace de A à B est W=vecteur F. vecteur AB
Il s' agit de l'énergie fournie par vecteur F lors du déplacement . Il s' exprime en joule (J).On dit que vecteur F est motrice si elle contribue à favoriser le déplacement , et résistante dans le cas contraire .
A)Elle monte ou descend une échelle de longueur 3 mètres en portant un pot de peinture de 10 kg . L' angle que fait l' échelle avec le mur est 20°. Lisa se rappelle qu'un vecteur poids vecteur P est vertical dirigé vers le bas, et tel que ||vecteurP||=M*G où g est la constante de gravitation , et choisit g=9,81 m.s-1
1) Faire un schéma a une échelle convenable
2) ELLE monte l' échelle jusqu'en haut . Calculer le travail du poids du pot . Indiquer si ce poids est moteur ou résistant
3) elle redescends l' échelle jusqu'en bas .Calculer le travail du poids du pot .
Indiquer si ce point est moteur ou résistant
B) Elle soulève une poutre homogène CD de masse= kg de la position horizontale à la position verticale , l' extrémité C restant fixe. On a CD= 1.5m
1) elle sait que le poids de la barre s'applique au milieu G de la barre .Calculer le travail de ce poids sur l' ensemble du déplacement
2) Pour soulever cette poutre , elle exerce une force vecteurF constante, verticale en D. Calculer la valeur de ||vecteurF||, en supposant que son travail et celui du poids s' annulent .
Alors j' ai fait le schéma pour la question 1 , je vous le met en pièce jointe
pour la question 2 j' ai fait cos20°= coté adj/ hypothénuse
=coté adj/3
coté adj = 3*cos20
=2.81..
et pour la 3 ème question : sin20°=coté opposé/hypothénuse
=coté opposé/3
coté opposé=3*sin20
=1.02
je pense que ce que j' ai fait n' ai pas complet car il faut calculer le travail du poids , et moi je n' ai pas pris en compte les 10 kg de peinture , je ne sais pas comment faire
Bonjour gwedftromy,
La méthode préconisée dans cet exercice pour calculer le travail d'un poids n'est pas la plus simple, mais elle semble imposée par l'énoncé.
Travail du poids du pot sur le trajet AB :
AN :
P = mg = 10*9,81 = 98,1N
AB = 3m
Angle entre les vecteurs et
= 160°
W = 98,1 * 3 * cos (160°) = -277 J
W<0 : Le poids du pot est une force résistante.
Les autres questions peuvent être résolues de la même manière à condition, bien entendu, pour la partie B de disposer de la masse de la poutre qui n'apparait pas dans l'énoncé.
merci beaucoup pour votre aide précieuse Je reviendrais vers vous demain quand j' aurais finit de répondre à toutes les questions
Tout d'abord je te rappelle que je calcule ici le travail du poids du pot comme étant le produit scalaire du vecteur poids par le vecteur déplacement conformément à la demande de l'énoncé.
Donc :
Dans cette relation apparait :
Il s'agit de l'angle entre le vecteur poids et le vecteur déplacement
c'est-à-dire l'angle dont on doit faire tourner
pour lui donner même direction et même sens que
(voir figure)
Dans la question suivante, le vecteur déplacement change de sens, il en résulte un changement d'angle car le vecteur déplacement est maintenant le vecteur
OK
Donc si j'ai bien compris tu trouves le même résultat que moi au signe près.
Toutefois tu trouves ainsi un résultat positif ce qui n'est pas cohérent avec une force qui est ici manifestement résistante.
merci énormément , donc pour la question 3 c'est W=98.1*3*cos20°
=277
w<0 donc c'est une force motrice ?
Ducoup c'est 277 J , mais par contre je ne sais pas pourquoi c'est une force motrice , c'est parce qu elle est positive non ?
Une force motrice est une force qui déplace son point d'application et qui par son action participe à ce déplacement. Le travail d'une force motrice est positif.
A l'inverse, si cette force par son action s'oppose au déplacement de son point d'application, elle est résistante et son travail est négatif.
C'est pourquoi il était évident avant de faire le calcul que le travail du poids du pot de peinture quand il monte l'échelle serait négatif : Ce poids s'oppose au déplacement .
Et évidemment quand le pot descend l'échelle, il favorise le déplacement d'ou un travail positif.
merci beaucoup pour votre réponse , désolé pour ma longue absence aha , je vais faire les autres questions et je reviens vers vous
Voilà pour la question 1 B j'ai fait un schéma mais je ne sais pas comment faire après , je ne comprends pas
** image supprimée **
Bonsoir,j'ai trouver P , mais je ne trouve pas à quoi est égale le vecteur KK' et l'angle que l'on recherche
C'est de la petite géométrie, niveau collège.
Si on pose CD = h on évidemment CK = CK' = CG = h/2
Et à l'aide, par exemple, du théorème de Pythagore on calcule la norme de
L'angle entre les vecteurs et
peut se trouver très simplement en représentant sur un schéma séparé ces deux vecteurs en leur donnant la même origine. ( Voir ce schéma ci-dessous)
Mais, si tu le préfères, il existe d'autres moyens de calculer ce produit scalaire. Voir ton cours de maths à ce sujet.
Mais ducoup comme CD=1,5 , ducoup KK' peut être égale à la moitié non ? Comme CG est égale à la moitié
Je ne comprends pas , pour trouver KK' avec Le théorème de Pythagore , j'ai fait KK au carré = CK au carré +CK' au carré , ça fait 1,125 , ensuite je fais la racine carré et je trouve 3racinecarre2/4 ( ce qui fait 1,06
Et moi je ne comprends pas ce que tu ne comprends pas puisque ta démarche est correcte et que ton résultat le serait aussi s'il était assorti de son unité.
Je propose :
Comme indiqué dans mon post du 28-04-18 à 22:27 je pose CD = h
ce qui implique CK = CK' = h/2
D'après le théorème de Pythagore :
(KK')² = (CK)² + (CK')²
(KK')² = (h/2)² + (h/2)² =(h²/4) + (h²/4) = 2h²/4 = h²/2
KK' = (h²/2) =
(1,5²/2) = 1,061 m
Non enfaite j'ai rien dit j'ai compris aha , et ducoup l'angle entre le vecteur KK' et P est de combien de degrés ? Parce que en le traçant je trouve 45 degrés
ducoup j' ai fait W(vecteur P) = 49.05*1.061*cos(135°)
=-36.79 ....(la valeur ne s' arrete pas je sais pas si c'est normal
pour la question 2 B je ne comprends pas comment faire , mais j' ai fait un schéma
sinon il me reste encore 3 questions et le dm est enfin fini aha :
C) Elle tire maintenant un chariot de masse m=1kg à l' aide d' une corde sur laquelle elle exerce une force vecteurF d' intensité 50N, sur une distance d=10m au sol. Calculer le travail de vecteur F et du poids vecteur P dans chacun des cas suivants :
1) Le sol est lisse et horizontal n et la direction de vecteur F est aussi horizontale
2) Le sol est lisse et horizontal , et la direction de F fait un angle de 20 ° vers le haut avec le sol
3) Le sol est lisse et incliné de 15° vers le haut , et la direction de F fait un angle de 20° vers le haut avec le sol
voilà Je vais essayer d' y répondre
avec
Application numérique :
g = 9,81 N/kg
h = 1,5 m
m = ?
Ton énoncé ( Voir ton post du 22-04-18 à 19:33) ne donne pas la valeur de la masse de la poutre.
Remarque :
Tu aurais pu (comme je te l'ai suggéré précédemment) calculer le produit scalaire par la méthode analytique
( voir ton cours de maths ):
Soient les vecteurs et
Le produit scalaire de ces deux vecteurs est donné par ( 0 * -h/2 ) + (-mg) * h/2 = -mgh/2
d'accord merci bcp , et pour la 2B je dois faire comment ducoup ? (j ai oublié de le rajouter mais pour la 2 B le prof a dit que la poutre faisait 5 kg )
mais pour la question 1B je trouve -36.79 , car j' ai fait comme si on connaissait le poids de la poutre et j' ai fait 49.05*1.061*cos(135°)
j' ai fait W(vecteurF) = vecteurF*vecteurCD
||vecteurF||*||vecteurCD||*cos(vecteurF,vecteurCD)
36.79 = ||vecteurF||*1.5*cos(60°)
est ce que deja cela est juste ?
Merci encore pour votre aide , voilà la figure , ( il faut que j'utilise 36,79 car c'est le résultat que je trouve sur la calculatrice) mais ducoup le vecteur déplacement c'est lequel ?
Pour le travail de P
C'est toi qui a raison.
Il est bien égal à 36,79J et non à 36,75J
La différence provient de la valeur de " g " qui est fixée à 9,81 N/kg par l'énoncé alors que j'ai utilisé 9,8 N/kg
Pour ton schéma :
La force F qui relève la poutre ne peut pas être dirigée vers le bas .
Pour le vecteur déplacement :
Observe tous mes autres schémas ( pour l'échelle et pour le travail du poids de la poutre ).
Tu verras que le vecteur déplacement a pour origine le point de départ de la force et pour extémité son point d'arrivée.
ducoup pour le vecteur déplacement , le point de départ c'est D mais c'est quoi le point d' arrivé ?
merci bcp , et ducoup pour le 2b le vecteur déplacement c'est quoi ? je sais juste que le point de départ c'est D
Bonjour, je reviens sur ce sujet car je dois rendre mon dm demain , ducoup pour la question C) = C) Elle tire maintenant un chariot de masse m=1kg à l' aide d' une corde sur laquelle elle exerce une force vecteurF d' intensité 50N, sur une distance d=10m au sol. Calculer le travail de vecteur F et du poids vecteur P dans chacun des cas suivants :
1) Le sol est lisse et horizontal n et la direction de vecteur F est aussi horizontale
2) Le sol est lisse et horizontal , et la direction de F fait un angle de 20 ° vers le haut avec le sol
3) Le sol est lisse et incliné de 15° vers le haut , et la direction de F fait un angle de 20° vers le haut avec le sol Alors pour la question j'ai calculera pour la force F : 1) W(F) = F.D =||F||.||d||.cos(F,D) = 50.10.cos(0degres) = 500 N Pour le 2) 50.10.cos(20degre) = 469,84...N et pour la 3) 50.10.cos 35 degrés =409,57 N Ensuite pour le travail du poids pour la 1 j'ai fait 9,81.10.cos( pi/2) =98,81N est ce ça ? Mais je ne trouve pas la mesure des angles pour la question 2 et 3
Sauf erreur de ma part tous tes résultats sont faux.
Certains parce que, exprimés dans une mauvaise unité, ils seront considérés comme faux.
D'autres, parce que tu n'as pas évalué correctement l'angle à utiliser.
Et peut être pour d'autres raisons encore, je n'ai pas tout détaillé.
Pour l'angle, je te rappelle que dans tous les cas qu'il s'agit de l'angle entre le vecteur force (donc ici soit soit
) et le vecteur déplacement
.
Cette figure t'aidera peut être ....
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