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le poids effectif avec une voiture

Posté par
aurelie68
25-07-11 à 12:10

Bonjour,

Je n trouve pas la même réponse que celle qui est donnée.pouvez vous m aider.

Exercice:
Une voiture se déplace sur une route droite et plane à une vitesse initiale de 30m.s-1. Elle s'arrete en 10s.
A) En supposant la décélération constante , trouvez sa valeur.
B)Le conducteur a une masse égale a m. Quelles sont la grandeur et la direction de son poids effectif, lorsque la voiture ralenti?

Pour A:
c est A= v/t = 3m.s-2

Pour B:
We - mg = -ma    donc We = mg - ma = m (g-a)...

La réponse pour eux c est 1.045mg et 17° par rapport a la verticale...

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 25-07-11 à 12:22

Bonjour,

"Eux" ont raison.

Mais il ne suffit pas de recopier tous les exercices de ton livre... il faudrait aussi répondre aux topics dans lesquels on t'a répondu.

Posté par
aurelie68
pour Coll 25-07-11 à 12:35

Oui je devrais répondre de suite mais je suis entrain de refaire l'exercice pour voir si j y arrive et après je réponds.Désolé si c est mal pris. Je fais tous les exercices de mon livre pour avoir tous les types d exercices qui peut y avoir. Je ne les donnes pas tous car la plupart je les réussis à part certains.

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 25-07-11 à 12:51

Non, rassure-toi, ce n'est pas "mal pris".

Mais pour qu'un dialogue constructif puisse s'installer, il serait préférable que tu répondes aux réponses. Et en ayant compris comment résoudre un problème, il est même probable que tu saurais aussi résoudre toi-même les exercices du même style.

Posté par
aurelie68
reponse 26-07-11 à 09:36

Donc pour ici, comme la voiture ralentit le conducteur est contre son siège. Le poids est donc vertical vers le bas et le siège a une réaction sur le conducteur. We est donc vertical vers le haut. Après vu que la voiture ralentit, il y a une décélération, donc l'accélération est négative.
Donc cela donne We - W = -( mC+ mV)*a
mV: masse voiture
mC: masse conducteur

Est ce qu'il y a une autre force comme les forces de frottement?ou de freinage?

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 26-07-11 à 11:54

Dans tout cela, tu sembles oublier l'essentiel :
une force, une vitesse, une accélération... ne sont pas suffisamment représentées par des scalaires mais doivent en physique être représentées par des vecteurs.

Pour résoudre cet exercice, deux forces doivent être prises en compte :
. le poids du conducteur
. l'action du véhicule sur le conducteur (par l'intermédiaire de son siège, du plancher des pédales et des jambes, du volant et des bras, de la ceinture de sécurité...)

Chaque force est caractérisée par 4 éléments :
. son point d'application (on considère que le conducteur est un point auquel s'appliquent les deux forces)
. sa direction
. son sens
. son intensité

A chacune de ces deux forces est associée une accélération : quelles sont ces deux accélérations ?

Quels sont pour chacune des deux forces les caractéristiques suivantes ?
. son point d'application : le conducteur
. sa direction : ... ?
. son sens : ... ?
. son intensité (littéralement) : ... ?

Es-tu en terminale ou vas-tu entrer en terminale à la prochaine rentrée ?

Posté par
aurelie68
pour coll 26-07-11 à 12:00

Non j ai fini le lycée depuis longtemps,depuis 3ans je suis étudiante en kinésithérapie...

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 26-07-11 à 12:20

Merci pour ta réponse. Cela m'aide à te guider.

Posté par
aurelie68
pour Coll 26-07-11 à 12:20

Alors le poids du conducteur:
Sa direction : verticale
Sens : vers le bas
Son intensité: W = mg

Pour l'action du véhicule sur le conducteur:
Sa direction : verticale
Sens : vers le haut
Son intensité: We = mg - ma
C est déjà juste jusque la?

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 26-07-11 à 12:26

Le poids du conducteur : parfait

L'action du véhicule :

Le véhicule a une vitesse horizontale (j'interprète ainsi l'énoncé qui n'est pas aussi clair).
C'est cette vitesse (modélisée en physique par un vecteur) qui varie et qui va s'annuler.
L'accélération (modélisée elle aussi par un vecteur) représente cette variation de vitesse. Les vitesses étant horizontales, la variation de la vitesse (donc l'accélération) sera elle aussi horizontale.
Donc... l'action du véhicule pour ralentir le conducteur se traduit par une force de :
. direction : horizontale
. sens : ... ? (vers l'avant, le sens du mouvement, ou vers l'arrière, le sens opposé au déplacement ? )

Posté par
aurelie68
pour Coll 26-07-11 à 12:34

sens vers l arrière vu que la voiture ralentit.
Donc le poids effectif, l'action du véhicule ,je dois toujours le voir par rapport a la vitesse, accélération et non par rapport au poids de la personne?

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 26-07-11 à 12:40

Oui, vers l'arrière. Puisque la vitesses diminue.

Dans cet exercice-ci, l'action du véhicule, lors du ralentissement, a une composante horizontale et vers l'arrière.

Quelle est l'intensité de cette action du véhicule,
. appliquée au conducteur
. de direction horizontale
. de sens vers l'arrière
. d'intensité (littéralement)... ?

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 26-07-11 à 13:02

Une figure (il est possible que je sois absent cet après-midi quand tu auras besoin de cette figure) :

le poids effectif avec une voiture

\vec{P} : le poids du conducteur C

\vec{F} : la force exercée par le véhicule pour ralentir ce conducteur

\vec{P_a} : le poids apparent du conducteur

Posté par
aurelie68
pour Coll 26-07-11 à 13:37

donc Pa c est la résultante de ces 2 forces? mais comment on sait que l angle est de 17 degré? vu qu il n y a pas de masse mais que on connait juste la décélération du véhicule et g?

Posté par
aurelie68
pour Coll 26-07-11 à 13:39

littéralement F = -ma alors?

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 26-07-11 à 13:45

Alors...

Intensité du poids : ||\vec{P}||\,=\,m.||\vec{g}||

Intensité de la force exercée par la voiture pour ralentir le conducteur : ||\vec{F}||\,=\,m.||\vec{a}||

Tu sais que :

||\vec{g}||\,=\,9,81\,\rm{m.s^{-2}}

et que

||\vec{a}||\,=\,3\,\rm{m.s^{-2}}

Le calcul de l'angle entre \vec{P} et \vec{P_a} s'en déduit immédiatement

de même que le rapport entre les intensités du poids apparent ||\vec{P_a}|| et du poids ||\vec{P}||

Posté par
aurelie68
pour Coll 27-07-11 à 11:55

je comprends pas vraiment...je voies pas comment trouver l'intensité et l angle.
Pa c est la résultante du P et de F donc:
Pa = -mg/cosO - ma/sinO = m*(g*sinO + a*cosO) / sinO*cosO
C est ca?

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 27-07-11 à 12:08

Je te donne les solutions (car je pense que tu es assez sérieuse pour réfléchir à tout cela et continuer à t'exercer )

Soit la valeur de l'angle cherché

Dans le triangle rectangle CPPa (je nomme les sommets du nom des vecteurs qui y arrivent, ce qui n'est pas très orthodoxe, mais bon...) :
PPa = CF

et tan() = PPa / CP

PPa = m 3
CP = m 9,81

donc tan() = (3 m) / (9,81 m) = 3 / 9,81 0,305 81

et l'angle dont la tangente vaut environ 0,305 81 est tan-1(0,305 81) 17°
_____________________

Dans ce même triangle rectangle :
CP = CPa cos()

Donc

CPa / CP = 1 / cos() 1 / cos(17°) 1,045

Ou encore CPa 1,045 m g

Posté par
aurelie68
pour Coll 27-07-11 à 12:20

d 'accord mais je ne comprends pas pourquoi c est PPa = m*3 et pas -3 car on a vu que le vecteur est dirige vers l'arrière, pareil avec le poids.
Ensuite comment passe t on de Cp = CPa * cosO à CPa / CP = 1/ cos O? car la CP est pas multiplie par quelque chose c est que CPa

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 27-07-11 à 12:48

Dans cet exercice, on travaille avec les normes des vecteurs. La norme d'un vecteur est toujours positive.
Rien n'empêche, au contraire même, de bien préciser que l'angle est de 17° par rapport à la verticale descendante et vers l'arrière (c'est pour cela que j'ai indiqué "avant" et "arrière" sur la figure).
______________

La dernière question me laisse rêveur... On n'est plus dans des difficultés de physique au niveau lycée mais dans une question de mathématiques du collège (niveau quatrième).
Il faut vraiment que tu reprennes les bases.

a = b x
en divisant les deux membres par x 0
a / x = b
en divisant les deux membres par a 0
1 / x = b / a

Posté par
aurelie68
pour Coll 27-07-11 à 13:55

ok, merci

Posté par
Coll Moderateur
re : le poids effectif avec une voiture 27-07-11 à 17:55

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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