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énergie mécanique
Salut
Un solide de masse m=500g et de petite dimension , assimilable a un point M , se déplace d un point A vers B a vitesse constante de valeur V=10 cm/s sur un plan incliné d un angle a=30° par rapport a l horizontale . la distance AB est notée d=2 m . on prendra g=10N/kg. il est soumis uniquement a l action de son poids P et de la réaction support vecteur R ,qui peut se décomposér en une réaction normale et une force de frottement parallèle au support
Vecteur R =vecteur Rn+vecteur f
1/ quelle relation vérifient les forces vecteur P et vecteur R?justifie ta réponse
2/ calcule l énergie cinétique du mobile M lorsqu'il se trouve au point A
3/même question au point B
4/calcule le travail effectué par le poids de M lors du déplacement AB.
5/calcule le travail effectué par la composante normale Rn de la réaction du support lors de ce déplacement
6/écris le théorème de l énergie cinétique pour le mobile M se déplaçant de A vers B sous l action des 3 forces vecteur P, vecteur Rn , vecteur f
7/ déduis_en le travail effectué par la force de frottement lors de ce déplacement.
Était possible de prévoir le signe de ce travail avant de faire ce calcul ? Justifier ta réponse . calculer la valeur de cette force supposée constante
8/calculer l énergie mécanique de la masse m au point A et au point B .
Est -elle restee constante?pour quoi?
9/calcule sa variation ∆Em et compare la au travail effectué par la force de frottement lors de ce déplacement.
Réponse
1/ la relation entre les forces
Vecteur P + vecteur R=0 or vecteur R= vecteur Rn + vecteur f
Vecteur P+ vecteur Rn+vecteur f=0 parce que les forces se compensent
2/ calculons l énergie cinétique en A
Ec=1/2 mVA au carré
Ec=0,5 × 0,5×0,1×0,1
Ec=0,0025 J
3/ au point B
EcB=0,025 J
Est ce que c est correct?
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Bonjour,
L'énoncé de la question 1 fait référence à et
.
Il n'y a aucune raison de faire intervenir ici et
La justification que tu donnes .... ne justifie rien.
Pourquoi affirmes tu que les forces se compensent ?
Question 2 :
J'ai trouvé, moi aussi, que Ec(A) = Ec(B) = 2,5.10-3 J
Non
Dire que P=R ou dire que les forces se compensent c'est dire la même chose dans deux langages différents.
En langage mathématiques : P = R
En langage courant : " Les forces se compensent "
La justification demandée doit s'appuyer sur une loi de la physique.
Voici ce que j ai trouvé
Lorsqu un corps est immobile et soumis a des forces dont l effet se compensent (égales , opposé), le corps reste immobile et au repos
5/ le travail de la réaction normale
W(Rn)=0
Je dirais plutôt :
L'énoncé précise que le mouvement du solide est rectiligne et uniforme.
D'après la réciproque de la 1ère loi de Newton :
Si, dans un référentiel galiléen, le centre d'inertie d'un solide est au repos ou s'il est animé d'un mouvement rectiligne uniforme alors les forces qui s'exercent sur lui se compensent.
Deux forces s'exercent sur le solide :
Son poids et la réaction
du plan incliné.
On en déduit que
et donc que P = R
Question 4 :
L'unité de travail n'est pas le Newton
Question 5 :
Le résultat doit être assorti de son unité, même si ce résultat est nul.
Oui, c'est exact.
Ne t'excuses pas.
Faire des erreurs est normal.
En tenir compte permet de progresser.
7/Écris le théorème de l énergie cinétique
∆Ec=W(P)+W(Rn)+W(f)
Oui il est possible de prévoir le signe de ce travail car la force de frottement s oppose au mouvement
Le travail des forces de frottements est
Appliquons le TEC
EcB-EcA=W(P)+0+W(f)
0=W(P)+W(f)
W(f)=-W(P)
W(f)=-5J
8. L énergie mecanique
au point A et au point B
Em(A)=ECA+EPA
Em(A)= 1/2 m VA au carré + m g sin a d
Em(A)=0,0025+5
Em(A)=5,0025 J
Em(B)=1/2mVB au carre
Em(B)=0,0025 J
L energie mecanique n est pas constante cause de l a presence des forces de frottements
Calculons la variation ∆Em
∆Em=Em(B)-EmA
∆Em=5,0025-0,0025
∆Em=5 J
Comparons
∆Em>W(f)
8. L énergie mecanique
au point A et au point B
Em(A)=ECA+EPA
Em(A)= 1/2 m VA au carré + m g sin a d
Em(A)=0,0025+5
Em(A)=5,0025 J
Em(B)=1/2mVB au carre
Em(B)=0,0025 J
L energie mecanique n est pas constante cause de l a presence des forces de frottements
Calculons la variation ∆Em
∆Em=Em(B)-EmA
Jusqu'ici tout va bien !
∆Em=5,0025-0,0025 Non
∆Em=0,0025 - 5,0025
∆Em= - 5 J
Comparons
∆Em = W(f)
La diminution d'énergie mécanique est égale au travail des forces de frottement.
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