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Le déménagement : caisse sur une pente inclinée

Posté par
danap
10-12-15 à 16:46

***Bonjour***

J'essaye de résoudre cet exercice depuis une semaine mais en vain

Une caisse vide est lancee avec une vitesse Vo au sommet d'un plan incline . Elle glisse le long du plan incline et lorsque la caisse arrive en bas de la pente sa vitesse est V et son energie cinetique est Ec . On refait la meme experience mais apres avoir rempli la caisse de livres de telle sorte ue la masse de la caisse soit multipliee par quatre . Quelle esr la vitesse V' et l'energie cinetique E'c lorsque la caisse pleine arrive en bas de lapente? On considere que le coefficient de frottement solide est constant et le frottement sur l'air est negligeable. Decrire les differents etapes de votre raisonnement

***Merci d'avance pour votre aide***

***Edit gbm :
- la politesse n'est pas en option sur ce forum ;
- titre complété pour plus de clarté***

Posté par
picard
re : le déménagement 10-12-15 à 18:36

Bonjour.

Puisque vous avez commencé votre recherche depuis un moment, indiquez ce que vous avez fait jusqu'alors.
Bilan des forces, expression du théorème de l'énergie cinétique, de la force de frottement etc...

A vous.

Posté par
skycloud
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 15-12-15 à 19:17

Bonjour ,
j'ai traité cet exercice et avec la projection des forces et le pfd , on trouve  l'equation diff :
g.sin&-u g cos&=dv/dt et donc la vitesse ne dépend pas de m et en remplaçant dans Ec=1/mv² on trouve Ec'=4Ec mais je sais pas trop comment rédiger ca bien et détailler les étapes du résonnement ?

Posté par
picard
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 16-12-15 à 14:16

Bonjour skycloud.

Votre expression de l'accélération est correcte, les conclusions que vous tirez le sont également.

Pour la rédaction, précisez le système étudié, le référentiel choisi, la loi appliquée (2° de Newton si vous voulez), le bilan des forces et les axes de projection choisis.

Une fois établie l'expression de l'accélération, notez qu'elle est constante et indépendante de la masse et tirez en les conséquences sur la nature du mouvement et la vitesse après un glissement sur le plan incliné.

Pour la comparaison des énergies cinétiques dans les deux cas, ne cherchez pas de complications ,ce que vous avez fait est correct, là aussi.

OK ?

Posté par
skycloud
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 16-12-15 à 15:55

d'accord , merci beaucoup

Posté par
BBen
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 16-12-15 à 16:15

   Bonjour,
je ne comprend pas vraiment comment on passe de la projection de force à l'équation différentielle dans cette exercice.
Quelqu'un aurait-il la gentillesse de m'expliquer ^^ ?
    Merci par avance

Posté par
picard
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 16-12-15 à 19:36

Je ne pense pas que le terme "équation différentielle" soit justifié ici.
Par application de la seconde loi de Newton, on obtient l'expression de l'accélération (qui d'ailleurs est constante) ; par application du théorème de l'énergie cinétique on obtient l'expression de la vitesse.
Je ne vois pas trop d'équation différentielle là dedans.

Posté par
skycloud
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 17-12-15 à 14:15

c'est vrai qu'il n'y a pas vraiment d'équation différentielle , j'avais juste remplacé a par dv/dt pour que ca y ressemble... sinon on peut aussi utiliser les énergies cinétique pour résoudre cet exercice mais c'est plus long et demande plus de calculs .

Posté par
picard
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 17-12-15 à 14:36

Citation :
sinon on peut aussi utiliser les énergies cinétiques pour résoudre cet exercice mais c'est plus long et demande plus de calculs .
Ce n'est pas du tout mon avis !

\Delta E_c = W(\vec{P}) + W(\vec{f})

E_{c f} - E_{c i} = m g L sin \alpha - \mu g L cos \alpha

E_{c f} = E_{c i} + m g L sin \alpha - \mu g L cos \alpha

ou encore : \dfrac{1}{2}m {v_f}^2 = \dfrac{1}{2}m {v_i}^2  + m g L sin \alpha - \mu g L cos \alpha

c'est à dire : {v_f}^2 = {v_i}^2  + 2 g L( sin \alpha - \mu  cos \alpha)

Je vous laisse le soin de remplacer m par M = 4 m et de discuter des conséquences du chargement de la caisse sur les valeurs de l'énergie cinétique et de la vitesse au bas de la pente.

Au revoir.

Posté par
skycloud
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 18-12-15 à 17:32

je retire ce que j'ai dit , c'est vrai que c'est pas aussi difficile que je le pensais , merci de me l'avoir fait remarqué .

Posté par
picard
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 18-12-15 à 18:21

Je vous en prie.
Bonne soirée et à une prochaine fois peut-être.

Posté par
picard
re : Le déménagement : caisse sur une pente inclinée 03-01-16 à 09:22

Une erreur s'est glissée dans l'expression du travail de la force de frottement.

W(\vec{f}) = - \mu m g L cos \alpha

J'avais oublié la masse m dans deux lignes. La fin du calcul est correcte.

Désolé de cette erreur et merci à gmzgmzgmz5 de me l'avoir signalée.



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