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Dynamique, plan, masse, frottements

Posté par
seed
06-11-10 à 18:37

Bonsoir, je fais des sujets de partiel de physique ayant un partiel très prochainement, et je bute sur une question.

Un bloc de masse m est posé sur un plan incliné faisant un angle \alpha par rapport à l'horizontale. Le coefficient de frottement dynamique entre le bloc et le plan vaut ud
1) On tire le bloc m à l'aide d'une force \vec{F} parallèle au plan (Vers le haut)
   a) Calculer le module de la force F qui permettraiet de déplacer le bloc m vers le haut avec une vitesse constante
   b) Applcation numérique: m=1kg, \alpha = \pi/6 ,ud = 1/\sqrt{3}, g=10m.s^{-2}

2) On lâche le bloc m sans vitesse initiale à une distance L du point 0
   a) Calculer la vitesse du bloc au point 0
   b) Applcation numérique: m=1kg, \alpha = \pi/6 ,ud = 1/\sqrt{3}, g=10m.s^{-2}, L = 20cm

Donc voilà, le 1 je pense avoir bon, on projette etc on obtient F = 10N (à vérifier)
Mais après pour le 2 je ne connais pas la méthode, j'ai tenté d'exprimé a en fonction du reste, mais au final je trouve V = 0m/s ce qui ne me parait pas réaliste...
Peut être un problème au niveau de mon BDF, j'ai \vec{f_d}, \vec{P} et \vec{N}
Donc j'obtiens f_d - mg*sin\alpha = a*m
avec f_d = mg*cos\alpha*u_d

Merci d'avance.

Posté par
JED
dynamique 06-11-10 à 21:09

Bonsoir,

Sous réserves concernant la méthode le résultat numérique de 10 N est bon.

Quant au 2, l'angle du plan incliné et l'angle de frottement sont égaux à pi/6.
Donc le solide est en équilibre ou en MRU.
Pour faire une étude intéressante il faudrait par exemple un angle de pi/4 pour le plan.

A vous lire.   JED.

Posté par
seed
re : Dynamique, plan, masse, frottements 06-11-10 à 22:00

'Soir,
pourquoi pi/4 l'étude et non pi/6?
Le problème est là aussi, je ne sais pas par ou commencé dans l'étude.

Posté par
hooki
re : Dynamique, plan, masse, frottements 07-11-10 à 01:26

etude energétique je pense que si tu applique le théorème de l'energie cinetique tu devrais ten sortir ^^

Posté par
seed
re : Dynamique, plan, masse, frottements 07-11-10 à 12:53

D'accord merci, ba si c'est l'energie cinétique on a pas encore vu ça en cours, donc ça ne sera pas au partiel je suppose.

Posté par
JED
dynamique 07-11-10 à 13:56

Bonjour,

Voici quelques pistes pour le 2.

Sur le plan incliné on choisit un axe Ax orienté vers le bas.  Avec AO = L

Bilan des forces appliquées au solide : P et R
R est la force exercée par le plan sur le solide.
R a deux composantes, N suivant la normale au plan incliné et T suivant la ligne de grande pente.
T s'oppose au mouvement possible (modèlisation des frottements).

ud est le coefficient de frottement avec ud =T/N

Théorème du centre d'inertie :

P+T+N =m*a  relation vectorielle.

Suivant Ax : mgsin -T = mx"
Suivant la normale : N-mgcos=0 (pas de mouvement de G suivant la normale).

T =ud¨N          (frottements).

Vous arriverez à x" = g(sin-udcos)

Par intégration vous obtiendrez x' et x.

Vous rechercherez une relation de la forme v^2 =2x"*x

L'application numérique vous donnera v0= 0 ce qui signifie que le solide est en équilibre ou en MRU.

PS: hooki a bien raison de vous proposer l'utilisation du TEC. Mais vous ne l'avez pas vu.

Pourquoi /4 ? Tout simplement parce que vous obtiendrez en O une vitesse non nulle (1,1 m/s).

A vous lire.   JED.

Posté par
seed
re : Dynamique, plan, masse, frottements 07-11-10 à 14:26

J'avais en effet trouvé V = 0 m/s je pensais donc que c'était une erreur, je vais donc essayer l'étude avec pi/4 merci.



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