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Dynamique

Posté par
Lou24
28-11-21 à 13:04

Bonjour, j'ai ce devoir maison à faire en physique mais j'ai beaucoup de difficultés avec cette matière, pouvez vous m'aider à comprendre et faire mon dm ? Merci beaucoup;

Un sportif remonte une luge de masse m en la faisant glisser sur une pente inclinée d'un angle θ par rapport à l'horizontale. Il exerce, parallèlement à la pente, une force de traction constante, de norme || T ||, suffisante pour mettre en mouvement la luge.

1. Faire un schéma en représentant en un point M quelconque de la pente, toutes les forces appliquées à la luge, considérée comme un point matériel.
2. Exprimer ces forces dans la base (i, j) .
3. En utilisant le principe fondamental de la dynamique, déterminer l'expression des composantes ax, et ay, de l'accélération dans la base (i, j) en fonction de m, g. ||T | Et θ.  
4. On donne : ||T || = 48N, g = 9, 81 m.s-2, m=8kg et θ = 35°.
(a) Calculer az.
(b) Que peut-on dire du mouvement ?
5. (a) Déterminer en fonction de m, g, et θ, l'expression de || T || la tension nécessaire pour tirer la luge à vitesse constante.
(b) On donne : g = 9,81 m.s-2, m=8 kg et θ = 35°. Calculer   || T || .

B: Remontée de la luge en été sur le sol : on tient compte des frottements.
On tient compte désormais d'une force de frottement solide f qui s'applique à la luge. Le coefficient cinétique de frottement est noté μ c .

1. Refaire un schéma en représentant toutes les forces appliquées à la luge.
2. Exprimer || f || en fonction de ||N|| et μ c . En déduire l'expression du vecteur ƒ dans la base (i,j).
3. À partir du principe fondamental de la dynamique,
(a) déterminer l'expression de ||N ||, module de la réaction du support en fonction de m, g, et θ.
(b) en déduire l'expression de la composante a̟x de l'accélération en fonction de μ c, m, g, || T || et θ.
(c) On donne : μ c = 0,04, || T || = 48N, g= 9, 81 m.s-2, m=8kg et θ = 35°. Calculer
4. (a) Déterminer en fonction de µc, m, g, et θ ,l'expression de || T || la tension nécessaire pour tirer la luge à vitesse constante.
(b) On donne : µc = 0,04, g = 9, 81 m.s-², m=8kg et θ = 35°. Calculer || T ||.
Merci beaucoup de votre aide 🙏🏻

Posté par
vanoise
re : Dynamique 28-11-21 à 13:42

Bonjour
Je te conseille de commencer par faire un schéma du système en y représentant les vecteurs force utiles. Tu peux scanner et poster ici ce schéma. Tu peux ensuite préciser ce que tu as réussi à faire et ce qui te bloque. Plus facile de t'aider ensuite en tenant compte de ton niveau !

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 16:07

Re bonjour, désolé de ma réponse tardive… j'ai donc fait le schéma avec les forces appliquées mais je ne sais pas comment les retranscrire sur le site.

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 16:20

Tu scannes ton schéma avec un scanner ou un téléphone portable et tu l'enregistres à un format lisible sur ce forum  : jogging, jpeg...
Ensuite, sur ce forum, tu cliques sur l'icône Img et tu suis les instructions.

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 16:38

Ok merci, voici donc mon schéma

Dynamique

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 17:09

OK pour le schéma valide pour la partie A (frottements négligés).
Pour les questions suivantes : qu'est-ce qui te gêne exactement ? Il s'agit de questions classiques vues normalement dans l'enseignement secondaire.

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 17:16

Pour la partie A,  je n'arrive pas a exprimer l'expression des composantes, je ne comprends pas les étapes pour arriver a les déterminer.

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 17:18

Pour la question 4)a- ce n'est pas calculer az mais c'est calculer ax je me suis trompée.

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 17:30

Le mouvement est rectiligne suivant l'axe des x.
x= constante
Vx=dx/dt=0
a x=dvx/dt=0
Cela permet en utilisant ensuite la relation fondamentale de la dynamique d'obtenir N  en fonction du poids et de l'angle...

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 17:37

Mais pourquoi on veut obtenir  N ?

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 17:59

Désolé, j'ai permuté les deux axes, je corrige :
Le mouvement est rectiligne suivant l'axe des x.
y= constante
Vy=dy/dt=0
a y=dvy/dt=0
Cela permet en utilisant ensuite la relation fondamentale de la dynamique d'obtenir N  en fonction du poids et de l'angle... Cela est demandé à la question 3.
Puisque ay=0 : ax=a
Si tu projettes la relation fondamentale de la dynamique suivant l'axe des x, tu vas obtenir l'expression de ax en fonction de m, g , et la norme du vecteur \vec T.
Je ne comprends pas : tout cela est vu dès l'enseignement secondaire. Tu peux éventuellement t'aider de cette fiche :

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 18:09

A cause du Covid et les cours en distanciels  il y a des chapitres que nous avons pas aborder correctement lors des mes années de première et de terminales cela fait que nous sommez nombreux à avoir beaucoup de retard malheureusement…

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 18:10

Merci je vais essayer d'avancer avec ce que vous m'avez donné puis je vous enverrai ce que j'ai fait

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 18:26

Très bien ! Bon courage !

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 18:59

F= m dv/dt = ma etant  donner que ax = a ; a = dv/dt mais je ne comprends pas comment cela peut être en fonction de m, g , et la norme du vecteur T.

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 19:19

Puisque :

m.\overrightarrow{a}=\overrightarrow{T}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}

alors :

m.a_{x}=m.a=T_{x}+P_{x}+N_{x}

L'énoncé demande d'appeler T la force de traction et non F...

Tu peux t'aider de la fiche que je t'ai fournie pour obtenir Px.

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 19:51

C'est cela ?

** image supprimée **

Posté par
gbm Webmaster
re : Dynamique 30-11-21 à 19:52

Bonsoir,

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q10 - Puis-je insérer des symboles mathématiques afin de faciliter la lecture de mon message ?



Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 20:20

J?ai fais cela

** image supprimée **pas une 3e fois...recopie tes formules sur le site **

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 22:17

Nx = N cos x ay + N sin
Tx = - Tcos + T sin x ay
Px = P ay
J'ai trouvé ça…

Posté par
vanoise
re : Dynamique 30-11-21 à 23:02

Tu n'as sûrement pas étudié la fiche sur la projection des vecteurs...Tu peux aussi consulter cette fiche sur ce site. Il y a même quelques exercices corrigés !
Statique et dynamique - Les lois de Newton

Posté par
Lou24
re : Dynamique 30-11-21 à 23:11

Bon merci beaucoup de votre aide mais j'abandonne. Au revoir

Posté par
gbm Webmaster
re : Dynamique 01-12-21 à 08:11

Bonjour,

@ Lou24 : c'est quand même dommage d'abandonner quand vanoise t'a fourni tous les éléments de cours à regarder posément pour réussir ensuite ton exercice :
- première fiche : cf. message du 30-11-21 à 17:59 ;
- deuxième fiche : cf. message 30-11-21 à 23:02.

Nous sommes également passés par là : tu ne peux pas te lancer dans un exercice de mécanique sans maîtriser les projections des forces. Tu devrais t'entraîner là-dessus et reprendre ensuite l'exercice même si la date de rendu est dépassée.

Posté par
1mandine
re : Dynamique 20-11-22 à 14:34

Bonjour, j'ai le même sujet à faire, j'aimerais savoir si quelqu'un pouvais me donner un coup de main.
Pour la question 2, je ne vois pas comment noter ||T||
Et pour le reste j'ai du mal.

Posté par
vanoise
re : Dynamique 20-11-22 à 18:08

Si tu as des problèmes de projections de vecteurs force, tu peux t'aider de cette fiche :

Sinon, refais une figure propre où seront représentés les différents vecteurs force et aide-toi des messages précédents, en particulier de celui du 30-11-21 à 19:19. Tu peux scanner et poster ici ton schéma.

Posté par
1mandine
re : Dynamique 20-11-22 à 21:29

le problème, c'est que je trouve que ax = ||T||/m -g sin

Posté par
vanoise
re : Dynamique 20-11-22 à 23:24

Cela me semble correct. Comme le mouvement est rectiligne selon l'axe des x dans le sens positif de cet axe :
ay=az=0
donc la norme du vecteur accélération est : a=ax.

Posté par
1mandine
re : Dynamique 21-11-22 à 10:46

C'est bon j'ai compris, merci beaucoup.
En ce qui concerne la partie B comment je dois procédé ?

Posté par
vanoise
re : Dynamique 21-11-22 à 12:15

Pour la partie B : la méthode est analogue. Il suffit d'ajouter une force de frottement \vec f ayant la direction du vecteur \vec T mais le sens opposé avec une norme :

\Vert\overrightarrow{f}\Vert=\mu_{c}.\Vert\overrightarrow{N}\Vert
Tu vas devoir projeter la relation vectorielle du principe fondamental de la dynamique sur les deux axes à la question 3.

Posté par
1mandine
re : Dynamique 21-11-22 à 14:03

Je n'arrive pas a voir l'expression du vecteur f.
Es que c'est f = c * N ?



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