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Forces de frottement. DM de phisique

Posté par
angedesiles
27-11-07 à 00:45

Bonjour. Pourriez- vous m'aider à resoudre ce probleme s'il vous plait. Merci!

Un solide (S) constitué par un cube d'acier de masse 200 g (arête de 3cm), est immobile sur un support plan (une plaque de verre d'épaisseur 5mm) qui fait avec l'horizontale un angle = 20°

1) Déterminer les caractéristiques de la réaction que le support excerce sur le solide (S).
2) Determiner les composantes normale et tangentielle de la réaction du support.

On appelle coefficient de frottement le coeficient  qui relie les valeurs des composantes normale et tangeantielle: RtRn
L'égalité correspond au mouvement ou à la position d'équilibre limite.

3) Determiner sa valeur limite. De quels paramètres depnd sa valeur?
4) Pour un coefficient de frottement = 0,5 quelles sont les valeurs de l'angle pour lesquelles l'équilibre du solide (S) est possible?

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces de frottement. DM de phisique 27-11-07 à 09:35

Bonjour,

1) Quelles sont les forces en présence ?
Puisque le cube est immobile, l'application de la première loi de Newton permet d'écrire que la somme (vectorielle) de toutes les forces en présence est nulle.
Cette somme vectorielle peut être projetée sur deux axes perpendiculaires ; par exemple un axe perpendiculaire au support et un axe parallèle au plan de ce support.
Sur chacun des axes la somme des composantes doit donc être également nulle.

2) Ceci te permet de déterminer les composantes normale et tangentielle de la réaction du support.

3) La valeur limite se trouve facilement en écrivant = Rt / Rn à partir des valeurs trouvées à la deuxième question.
Un seul paramère interviendra.
Le coefficient de frottement dépend beaucoup de la nature des corps en présence, de leur état de surface (et d'un éventuel corps intermédiaire, imagine de l'huile entre le cube et la plaque de verre !)

4) Cette question utilise immédiatement le résultat trouvé à la troisième question.

Posté par
angedesiles
re : Forces de frottement. DM de phisique 27-11-07 à 19:41

je n'arrive toujours pas à trouver les valeurs des composantes...

Posté par
angedesiles
re : Forces de frottement. DM de phisique 27-11-07 à 19:48

Enfet pour la question 2 il s'agit de déterminer les valeurs des composantes de la reaction du support. J'avais oublié de le préciser.

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces de frottement. DM de phisique 27-11-07 à 20:12

La réaction normale du support (perpendiculaire au support) est égale et opposée à la composante normale au support du poids.

La réaction tangentielle du support est égale et opposée à la composante parallèle au support du poids.

Posté par
angedesiles
re : Forces de frottement. DM de phisique 27-11-07 à 21:09

moi je trouve Rn (la normale) vaut: Pcos
et Rt (la tangeantielle) vaut: Psin
C'est bien sa?
Sachant que la masse du solide vaut 200g

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces de frottement. DM de phisique 28-11-07 à 07:59

C'est exactement cela !

Ce sont des forces ou des composantes de forces ; donc leur réprésentation fait appel aux vecteurs ; pour chaque force et chaque composante de force il est insuffisant de donner l'intensité ; n'oublie pas d'indiquer aussi leur point d'application (tu peux systématiquement adopter le centre de gravité) leur direction et leur sens.

Ayant adopté des axes et un sens positif sur chacun des axes, certaines forces ou composantes auront une valeur positive (dans le sens de l'axe) et d'autres une valeur négative. Sur chaque axe les sommes algébriques seront nulles à l'équilibre.



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