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Force de frottement .
Salut , aidez moi s'il vous plaît .
Merci d'avance .
Une voiturette de masse 200g lancée sur un plan horizontal avec la vitesse de 1m/s , s'arrête après avoir parcouru une distance de 4m.
Détermine la force de frottement qui s'exerce sur le plan.
***Edit gbm : depuis le temps, tu sais qu'on va te donner tes pistes de résolution, en particulier ici :
- où est le bilan des forces qui s'applique au système ?
- où est le schéma de la situation ?
- quel(le) loi, postulat ou théorème pourrait t'aider à résoudre l'exercice ici ?***
Bonsoir ,
Bilan des forces : le poids de la voiturette ; la réaction du support ; la force motrice ; la force de frottement.
Le mouvement rectiligne uniforme pourrait m'aider.
Et pour le schéma le solide se déplace du point F au point H .
Bonsoir,
Quelques indices:
Il y a une force de trop
Une voiture qui ralentit jusqu'à l'arrêt complet est-elle en mvt rectiligne uniforme?
Donc on barre la force motrice .
Du coup il reste
Le poids de la voiturette ; la réaction du support ; la force de frottement .
Il n'y a pas besoin de force pour qu'il y ait mouvement
Une voiturette lancée à une certaine vitesse continue sur la lancée du fait de son inertie et finit par s'arrêter a cause des frottements, sinon elle ne s'arrêterait pas!
OK mais je n'ai toujours pas compris.
Pourquoi il n'y a pas de force motrice ?
Puisqu'elle ralentit, il n'y a pas de force motrice, c'est à dire qu'elle est lancée à une vitesse initiale (1 m/s) mais les frottements la font ralentir progressivement.
S'il y en avait une, elle ne s'arrêterait pas, elle aurait toujours une vitesse, sauf que là la seule vitesse qu'elle a, c'est sa vitesse initiale.
Parce que la voiturette n'a pas de moteur et que personne ne la tire
Elle est juste lancée avec une certaine vitesse initiale
Comment faire pour trouver la force de frottement ?
Tu n'as pas répondu à cette question :
- quel(le) loi, postulat ou théorème pourrait t'aider à résoudre l'exercice ici ?***
Le théorème du mouvement rectiligne uniformément varié .
Où est-ce qu'il est précisé que le mouvement est uniformément décéléré ?
s'arrête après avoir parcouru une distance de 4m.
ici
Sauf qu'ici on te dit seulement qu'elle ralentit, donc que le mouvement est décéléré, mais pas forcément qu'il est uniformément décéléré, non ?
Alors il faut jouer aux devinettes !
Détermine LA force de frottement qui s'exerce sur le plan
On peut supposer que cette force est constante et tu en deduis que l'acceleration du mobile l'est aussi.
(En 1ere tu ne peux traiter que ce cas-là, en fait)
Tu peux aussi utiliser un théorème très connu, puisqu'on connaît la vitesse initiale et la vitesse finale
Si je te donne le nom du theoreme, l'exo est fini.
C'est une application directe du cours.
Tu le connais, ton historique ici montre que tu l'as déjà utilisé
En plus il n'y en a qu'un ou deux a apprendre en méca, à ton niveau, donc c'est pas bien difficile au vu des données du pb...
Ben ... Pouriez vous me dire exactement quel théorème utiliser là s'il vous plaît ?
Essaie de te demander ce que l'on doit déterminer afin de trouver la force de frottement. Un mouvement uniformément varié, comment est-il défini, et en quoi cela peut te servir ?
Si je te donne le nom du theoreme, l'exo est fini. la 2e loi de newton ?
Et comment tu pourrais t'en servir ?
En faisant :
R+f +P=m× a avec
R: la réaction du support .
f: la force de frottement
P: le poids
m: la masse du corps
a: son accélération .
En faisant :
R+f +P=m× a avec
R: la réaction du support .
f: la force de frottement
P: le poids
m: la masse du corps
a: son accélération .
Que sais tu de la réaction du support et du poids, et que peux tu en déduire quant à ta formule ?
La 2e loi de Newton n'est pas un théorème (on ne la démontre pas, c'est une loi fondamentale)
Ceci dit, tu peux y arriver aussi avec cette loi et un peu de cinématique , mais c'est un peu plus long.
Tu projettes sur l'horizontale et tu trouves: ....
Puis tu calcules a (supposée constante comme f) en utilisant les données du pb
La 2e loi de Newton n'est pas un théorème (on ne la démontre pas, c'est une loi fondamentale)
Ceci dit, tu peux y arriver aussi avec cette loi et un peu de cinématique , mais c'est un peu plus long.
Tu projettes sur l'horizontale et tu trouves: ....
Puis tu calcules a (supposée constante comme f) en utilisant les données du pb
Ah oui, on a un autre moyen d'arriver à la solution que celui là ?
Ah oui, on a un autre moyen d'arriver à la solution que celui là ?
Oui, un moyen souvent très efficace basée sur l'approche énergétique du pb (je te laisse chercher
Comment calculer a ?
Inconighto va te l'expliquer.
Comment calculer a ?
Tu peux utiliser : Vf^2=Vi^2+2a
x
Ou alors partir de la quantité de mouvement, pi=mvi=0.2x1=0.2
et pf=0
Tu calcules le temps et tu utilises
Fext=variation de p sur variation de t, je sais pas si ça fonctionnerait ou pas, mais je pense que oui.Comment calculer a ?
Tu peux utiliser : Vf^2=Vi^2+2a
x
Ou alors partir de la quantité de mouvement, pi=mvi=0.2x1=0.2
et pf=0
Tu calcules le temps et tu utilises
Fext=variation de p sur variation de t, je sais pas si ça fonctionnerait ou pas, mais je pense que oui.Alors je dirais, première méthode :
A partir de la deuxième loi de Newton (système à masse constante) tu arriverais à f=axm d'où a constante
Pour calculer a, tu utilises la formule Vf^2=Vi^2+2ax
ensuite tu trouves normalement a=-1/8 : le signe ''-'', viens du fait que c'est un mouvement décéléré
Ce qui te permet de conclure f=-(1/8)x0.2=-0.025 N (force de frottement opposée au mouvement)
Deuxième méthode (je pense) :
Tu peux déterminer la temps : t=d/v
et Vm= (Vf+Vi)/2=1/2
D'où t=8s
Ensuite à partir de la quantité de mouvement, tu as pi=mvi=0.2x1=0.2 et pf=0.2x0=0
Fext=f=(pf-pi)/8-0=-0.025 NRecapitulons:
1) faire un schéma ( cf ci -dessous)
Plaçons- nous dans le référentiel terrestre supposé galiléen et prenons le repère (Oxy) pour faire l'étude.
La voiture y est représentée par le point matériel M de masse
m
A t=o la voiture est lancée en O continue sur sa lancée et s'arrête en A a cause des frottements.
Bilan des forces s'exerçant sur M
P: poids
f: force de frottement supposée constante
N: réaction normale du sol
1ere méthode:
Dans un ref. galiléen , la variation d'énergie cinétique d'un système est égale au travail des forces qui s'y appliquent .
Ici on connaît Ec entre O et A
Et la somme des travaux des forces vaut : -f OA (à justifier)
On en déduit f
2e méthode
On applique la 2e loi de Newton à M
P+N+f= m a
En projection sur Ox on trouve: -f = ma
Si f est constant alors a aussi
Pour un mouvement rectiligne uniformément varié on peut ecrire:
Vf2=Vi2 + 2a x
(Si on a oublié la formule on peut la retrouver avec les équations horaires)
Ce qui donne a, puis f
Dernière remarque
Détermine la force de frottement qui s'exerce sur le plan.
Si l'énoncé est bien retranscrit, on demande -f et non f (3e loi de Newton)
@inconighto
La 2e loi de Newton est:
Fext = dP/dt
Et non pas :
Fext = P/t
Ok je vois pour la première méthode. C'est vrai que c'est bien plus rapide.
Mais pourquoi rechercher -f au lieu de f ? Puisque la force est déjà dans le sens opposé au mouvement ?
Et pourtant dans mon cours il est écrit que ''dans un référentil galiléen, pendant une durée t, la variation du vecteur qté de mvt p d'un système non isolé est proportionnelle à la résultante des forces subies par le système et Fext = p/t.
Sinon on peut aussi trouver le temps en faisant t=(2x)/(Vi+Vf)
Et ensuite utiliser Vf=Vi + at, mais ça revient au même je crois ?
Comment on arrive à là Vf^2=Vi^2+2ax ?
C'est quoi Vf ; Vi ; x
Vf c'est la vitesse finale, Vi la vitesse initiale, et
x la distance parcourue.
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