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Le Chargement des bagages

Posté par
JN9
27-12-12 à 21:09

Bonjour ,
alors j'ai cet exercice mais la physique me parait comme du chinois ces temps ci....J'aurais besoin d'aide

  Un tapis roulant de longueur l = AB = 5.0m est utilisé pour charger des bagages dans la soute d'un avion. Le tapis est incliné d'un angle alpha = 15° par rapport à l'horizontale . une valise de masse m = 20 kg , assimilée à un point matériel , est entraînée sur ce tapis avec une vitesse de valeur v constante.

1) Faire l'inventaire des forces appliquée à la valise. la force motrice notée F exercée par le tapis sur la valise sera considérée constante. Schématiser la situation en représentant les différentes forces .
2) L'énergie mécanique de la valise se conserve-t-elle au cours du mouvement ? Justifier
3) Que peut on dire du signe de la variation de l'énergie mécanique au cours du mouvement ?
4) a) Montrer qu'au cours du déplacement rectiligne  AB de la valise le travail de la force F s'écrit
W(ab)(F) = m*g*l* sin alpha
b) calculer la valeur de f

Données
g = 10m.S-1 et sin alpha = 0.26

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 27-12-12 à 21:24

1) Je t'invite à uploader un schéma fait sous Paint

2) L'énergie cinétique est constante car la vitesse v de la valise reste constante. L'énergie potentielle varie (augmente) puisque la hauteur de la valise varie (augmente). Que fait donc l'énergie mécanique ?

3) Voir question 2).

4)a) Appliquer la formule du travail d'une force.

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 28-12-12 à 18:02

D'accord très bien je vais essayer d'uploader , et de repondre aux questions ... donne moi un petit instant

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 28-12-12 à 19:19

de 1 ) voici le schéma j'ai fais comme j'ai pu

2) l'energie cinétique se conserve car la vitesse v de la valise (exercée par la tapis roulant) reste constant . l'énergie potentielle de la valise elle augmente car la hauteur de la valise augmente . Donc j'en déduis que puisque Em ) Ec + Epp alors l'énergie mécanique augmente elle aussi ;
cependant j'aimerais avoir quelques éclaircissement concernant un point , l'énergie potentielle qu'est ce c'est réellement , comment peut on la qualifier plus clairement ? l'énergie cinétique elle ça serait plutôt la vitesse "normale " ?  j'aimerais juste mieux visionner ces deux choses la

3) signe de la variation de l'énergie mécanique au cours du mouvement : il serait donc positif ?
4) mais la formule du travail d'une force ce n'est pas W(ab) (F) = F* AB * cos Alpha
on doit calculer avec les 2 formules pour trouver le même resultat alors ?

Le Chargement des bagages

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 29-12-12 à 11:41

1) J'aurai aimé avoir les forces sur le schéma aussi ^^

Le Chargement des bagages

2) ok

énergie cinétique : c'est une énergie due au mouvement. En effet il faut de l'énergie pour déplacer un corps qui a une masse.

énergie potentielle : c'est une énergie, dans ton cas, due à la hauteur : pense à de l'eau stockée en hauteur, celle-ci a une énergie potentielle, car on peut utiliser le fait qu'elle soit en hauteur pour fabriquer de l'énergie : imagine qu'on la fasse descendre sur un moulin à eau, elle va faire tourner celui-ci grâce à la vitesse qu'elle aura acquise en tombant, et tout ça grâce à la hauteur qu'elle avait.

Je t'invite à aller sur Wikipedia tu auras de meilleurs exemples que ceux que je t'ai donnés

3) l'énergie mécanique augmente oui.

4) la formule c'est :

\large\boxed{W_{AB}(\vec{F})=\vec{F}.\vec{AB}}=\|\vec{F}\|\times\ell car \vec{F} et \vec{AB} sont colinéaires et de même sens.

Il reste donc à calculer \|\vec{F}\|. Tu as une idée ?

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 29-12-12 à 20:11

Il n'y a pas un rapport avec une histoire de force électrostatique ?

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 29-12-12 à 20:12

Merci pour les précisions

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 29-12-12 à 20:23

Euh au faite dis moi
le F c'est Force
le R c'est Résistance
le P c'est le Poids c'est sa ?

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 00:24

Oui !

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 00:25

Le R c'est la réaction normale du support.

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 17:01

Donc si je m'en rappel bien c'est W(ab) (F) = F * AB avec F =qE non?
Mais je ne vois pas trop comment calculer F :-S

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 17:16

Mais comment ça F=qE ?? y a pas du tout de champ électrique dans l'histoire ?!


Tout ce qu'on sait sur \vec{F} c'est qu'elle est colinéaire à AB donc :

\large W_{AB}(\vec{F})=\vec{F}.\vec{AB}=\|\vec{F}\|.\|\vec{AB}\|=\ell\|\vec{F}\|

Il reste donc à calculer \|\vec{F}\|.

Mince je me rends compte que j'ai écrit exactement la même chose dans mon message du 29 à 11:41 ...




1) Première méthode (loi de Newton)

Pour cela on écrit que la somme des forces est nulle :

\vec{F}+\vec{P}+\vec{R}=\vec{0}

car le bagage est en mouvement rectiligne uniforme.

On projette sur l'axe (AB), on va dire que c'est l'axe des x avec vecteur unitaire \vec{u_x} :

\vec{F}.\vec{u_x}+\vec{P}.\vec{u_x}+\vec{R}.\vec{u_x}=0

or \vec{R}.\vec{u_x}=0 car \vec{R} est normale.

\vec{F}.\vec{u_x}=\|\vec{F}\| car \vec{F} colinéaire à \vec{AB} et de même sens.

\vec{P}.\vec{u_x}=-mg\sin\alpha

donc :

\large\boxed{\|\vec{F}\|=mg\sin\alpha}

donc :

\red\large\boxed{W_{AB}(\vec{F})=mg\ell\sin\alpha}



2) Deuxième méthode (théorème énergie mécanique)

Théorème de l'énergie mécanique :

\Delta E_m=W_{AB}(\vec{F})

on a \Delta E_m=\Delta E_c+\Delta E_p

or \Delta E_c=0 car la vitesse reste constante et \Delta E_p=mg(z_B-z_A)=mg\ell\sin\alpha d'où :

\red\large\boxed{W_{AB}(\vec{F})=mg\ell\sin\alpha}

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 21:04

Ah d'accord merci.
Je vais me focaliser sur la 2eme methode
Justement je sais que
Em= Ec +Epp.
Ec = 0
Epp= mgh ou h= AB=L
Epp =mgl mais pourquoi sinus alpha ? C'est ce qui me trouble un peu

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 21:10

Euh peut tu me rappeler la liaison qu'il y a entre la norme et la colinéarité ?
Puisque F et AB sont colinéaires ,Fu(x) = norme F

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 30-12-12 à 23:51

attention la hauteur c'est pas AB... c'est l'altitude du point B moins l'altitude du point A. Une formule trigonométrique fait intervenir AB et du sinus.

La formule générale d'un produit scalaire :

\vec{F}.\vec{AB}=\|\vec{F}\|\|\vec{AB}\|\cos(\vec{F},\vec{AB})

(\vec{F},\vec{AB}) est l'angle formé par les deux vecteurs. Comme ces deux vecteurs sont colinéaires et de même sens, alors l'angle (\vec{F},\vec{AB})=0\ \Rightarrow\ \cos(\vec{F},\vec{AB})=1.

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 31-12-12 à 14:27

Ah d'accord merci
je comprends mieux avec le terme "altitude"
donc F = mg*sin alpha = 20*10* 0.26 = 52 J
merci encore...

Encore une petite chose parmi  les 2 méthodes que tu as proposé si on ne garde que la 2eme (car elle me parle plus ) comment arriver à :
Norme (F) = mg sin alpha ? puisque on l'obtient qu'avec le raisonnement de la méthode 1

Posté par
athrun
re : Le Chargement des bagages 31-12-12 à 16:14

Dans tous les cas (ici dans l'exercice) W_{AB}(\vec{F})=AB\times\|\vec{F}\| donc on obitent encore la norme de F.

Posté par
JN9
re : Le Chargement des bagages 02-01-13 à 13:31

d'accord merci



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