Bonjour,
Alors voilà j'ai un problème avec un exercice que je ne comprends vraiment pas.
Voici l'énoncé:
Un jouet de fête foraine est constitué d'un chariot de masse m pouvant glisser avec frottements le long d'un rail qui comporte un partie horizontale [OA] et une partie [AB] inclinée d'un angle par rapport à l'horizontale.
(voir image)
Le chariot, lancé avec une vitesse initiale de valeur v0, parvient ua point B,redescend et s'arrête en un point C situé sur la partie horizontale.
Les frottements sont équivalents à une force vecteur f tout au long du trajet
puis j'ai quelques données :
v0=6.0m/s
OA=8.0m
f=10N
g=9.81m/s-2
m=5.0kg
AB=4.0m
=30 degrés
et voici les questions :
1)a) Exprimer le travail de la force de frottements lorsque le chariot va de OàC sans passer par la partie inclinée.
j'ai exprimé ça de la façon suivante : WOC(vecteurf)= vecteur f.
vecteur OC ou 10.vecteur OC
1)b) Exprimer le travail de la force de frottement lorsque le chariot va de O à C en passant par B
j'ai exprimé ça avec: WOC vexteur f = vecteur f . vecteur OC . cos ou 10.vecteurOC+12.cos
1)c) comparer les résultats et conclure
Je suppose donc qu'il y a une façon d'exprimer OC et je ne sais pas comment faire.
2)a) Quelles formes d'énergie le chariot le chariot possède-t-il en B? en C?
2)b) Quel transfert d'énergie a lieu au cours du mouvement entre B et C ?
3) Déterminer la distance BC parcourue par le chariot au retour
Merci d'avance pour votre aide !
pas grave, on te demande juste de donner l'expression du travail. Ca te suffit pour comparer les deux travaux
D'accord. merci
Donc la 1 a) et b) sont correctes ?
Pour la suite je compare sans véritables valeurs ?
la b) sera correcte quand tu auras mis ma réponse oui.
oui tu peux comparer, c'est facile de voir au moins que les deux expressions ne sont pas égales
Oui je l'ai changé sur ma feuille.
Donc en comparant on peut constater que la force de frottement est plus importante sur le deuxième trajet, lorsque la voiture passe par la partie inclinée. je ne sais pas ce que je dois en conclure en revanche.
ça peut permettre de conclure que la force de frottement n'est pas conservative (ça on le savait), ou encore que le point C ne sera pas situé au meme endroit dans les deux cas
ah je n'y avais pas pensé. Merci
Pour la 2)a) je suppose qu'il faut dire si le chariot possède une énergie potentielle de pesanteur ou une énergie cinétique, non ?
Bon je tente mais je ne suis vraiment pas sure de moi.
je dirai qu'en B le chariot possède une énergie potentielle de pesanteur et une énergie cinétique.
et qu'en C il possède seulement une énergie cinétique
le chariot ne bouge pas (temporairement) en B et il s'arrête en C.
en C il est au niveau 0 ! donc pas d'énergie potentielle
merci
et pour la dernière ? on me donne comme indication d'exploiter la relation qui traduit la non-conservation de l'énergie mécanique.
mais je ne l'ai pas vu.
ici évidemment Em n'est pas constante à cause des forces de frottement. Or il y a bien une notion de distance parcourue dans le travail des frottements
Je ne comprend pas. si j'utilise les formules de travail des forces il me manque toujours une information.
Entre O et B :
Em = EmB - EmO = mg.AB.sin(a) - 1/2.m.Vo²
on applique le théorème de l'énergie mécanique : Em = -(OA+AB).f
on observe un problème avec les données : EmB - EmO = 10 J. On voit que même sans frottement, le chariot ne peut monter jusque B.
à vérifier
je ne comprends pas
avec la première formule j'obtiens : -138.5
Et avec la seconde : -120
en quoi cela m'aide à déterminer une distance ?
de plus, c'est entre B et C donc pourquoi utiliser B et O ?
je n'obtiens pas le même résultat
en A : Em = 1/2m.v² - f.OA = 10 J
donc il ne reste plus que 10J à l'aller au passage en A
Ensuite le chariot escalade la pente :
Em = -f.AB
EmB-EmA = -f.AB
d'où EmA = (mg.sin(a) + f).AB
problème : on trouve AB = 0.286 m
ce qui ne correspond pas aux données de l'énoncé
tu as vérifié mes calculs ?
ça veut dire que le chariot ne va pas monter jusqu'au point B de l'énoncé, il va se mettre à redescendre avant
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