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Étude énergétique d’un mobile autoporteur

Posté par
carlvan
31-01-11 à 10:06

Bonjour, je suis inscrit au CNED, et je suis un peu en retard sur mes devoirs. Et la physique chimie n'a jamais été  mon fort. Je n'arrive pas, je ne trouve pas les formules correspondantes.
Voici l'exercice en question:

   Les actions de frottement qui s'exercent sur un mobile autoporteur en mouvement, sont modélisées par une force constante .
Cette force a la direction du vecteur vitesse mais un sens opposé à celui-ci. On se propose de déterminer la valeur de cette force à
partir d'une étude énergétique.
Le mobile autoporteur, de centre d'inertie G, de masse m, est abandonné sans vitesse sur une table à digitaliser inclinée d'un angle
α par rapport à l'horizontale. Au cours de son mouvement, le mobile suit la ligne de plus grande pente du plan incliné de direction
Ox, la position de G est repérée en fonction du temps par sa coordonnée x dans le repère et transmise à l'ordinateur.
On désigne par A et B les positions respectives occupées par le centre d'inertie du mobile aux dates et t quelconque. La
distance entre les points A et B est L.

Données :
m=220g, α=18° , g= 9.8 N.kg-1

Les valeurs de x et L, aux dates des relevés, figurent dans le tableau ci-après, accompagnées du résultat du calcul de la plupart
des vitesses instantanées et énergies cinétiques du mobile en translation.

t (s)      x (m)      V(m.s-1)      Ec(J)       L (m)
0          0,001 5                                                    0
0,013 9    0,009 8    0,625                    0,043                  0,008 3
0,027 7    0,018 8    0,669                    0,049                  0,017 3
0,041 4    0,028 2                                                    0,026 7
0,055 1    0,037 8    0,722                    0,057                  0,036 3
0,068 7    0,047 9    0,760                    0,063                  0,046 4
0,082 2    0,058 4    0,788                    0,068                  0,056 9
0,095 6    0,069 1    0,828                    0,075                  0,067 6
0,108 9    0,080 5    0,860                    0,081                  0,079 0
0,122 1    0,091 9    0,882                    0,086                  0,090 4
0,135 2    0,103 7    0,916                    0,092                  0,102 2
0,148 2    0,115 8    0,950                    0,099                  0,114 3
0,161 2    0,128 4


1.Calculer les valeurs de V et à la date .

2.Réaliser le bilan des forces qui s'exercent sur le mobile et les représenter sur un schéma.

3.Exprimer en fonction de , m, L, α et f, valeur de la force modélisant les frottements.
4. a) Représenter les variations de en fonction de L. Préciser l'échelle de représentation utilisée.
b) Déterminer l'équation de la droite.
c)En déduire : - la valeur f de la force modélisant les frottements ;
- l'énergie cinétique du mobile à la date .

Merci d'avance pour votre aide.
A bientot

Étude énergétique d’un mobile autoporteur



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