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Niveau seconde
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Le travail et l'énergie cinétique

Posté par
Physical111
05-12-19 à 21:53

Bonjour à tous ! est-ce que vous pouvez m'aider dans cette exercice merci d'avance !!
   On se propose d'étudier le mouvement d'un solide S1 supposé ponctuel , de masse

m1 = 100g le long du trajet ABCD représenté sur la figure. Le trajet AB est circulaire de centre I et de rayon r= 0,2 m, le trajet BC est horizontal. Les frottements sont négligeables le long de ABC. Le trajet CD est un plan incliné dont la ligne de plus grande pente fait un angle a = 30° avec l'horizontale.

Le solide S1 est lâché sans vitesse initiale au point A, On prendra g = 10 N/ kg.

1-  En appliquant le théorème d'énergie cinétique, établir l'expression de la vitesse du solide S1 au point B.  

2- Montrer que le mouvement du solide S1 est uniforme le long du trajet BC.

3- La vitesse V1 acquise par S1 en B est celle avec laquelle il entre en collision parfaitement élastique (choc) avec un solide S2 de masse m2 initialement au repos. La vitesse de S2 juste après le choc est  V2= 1 m.s-1. Sachant que V2/V1=2m1/(m1 +m2), calculer m2.

4- Arrivant au point C à la vitesse V2, le solide S2 aborde la partie  inclinée du parcours et arrive avec une vitesse nulle au point D. On donne CD = 20 cm.

4-1-  Montrer que le solide S2 est soumis à une force de frottement f entre les points C et D.

4-2-   Donner les caractéristiques de f.

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 05-12-19 à 21:59

La figure :

Posté par
odbugt1
re : Le travail et l'énergie cinétique 05-12-19 à 22:44

Bonsoir,

Et quand tu enverras la figure, n'oublie pas d'en profiter pour dire où tu en es de tes recherches ....

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 06-12-19 à 06:59

C'est ça la figure !s'il vous plaît ne suppremera pas je t'en prie !

Le travail et l\'énergie cinétique

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 06-12-19 à 07:03

Si l'image est supprimée vous pouvez voir ici :

** image supprimée **

Posté par
gbm Webmaster
re : Le travail et l'énergie cinétique 06-12-19 à 08:03

Bonjour à vous deux,

@Physical111 : l'image de l'énoncé n'est pas supprimée, elle est juste recadrée

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 06-12-19 à 14:44

Bonjour monsieur @gbm je vous remercie beaucoup

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 07-12-19 à 16:36

Bonjour à tous ! Est ce qu'il a quelqu'un veux m'aider une petite idée pour démarrer répondre à ce problèmatique S'il vous plaît !je t'en prie !et merci beaucoup d'avance !

Posté par
krinn Correcteur
re : Le travail et l'énergie cinétique 07-12-19 à 21:37

Bonsoir,

Citation :
1- En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, établir l'expression de la vitesse du solide S1 au point B.


Ca me paraît très clair: il faut appliquer le théorème de l'énergie cinétique à S1 entre A et B

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 07-12-19 à 22:25

Bonsoir ! Merci à vous pour votre réponse

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 08-12-19 à 16:07

Bonsoir pour la question 1) est ce que comme ça : Ec=\frac{1}{2}.m.Va²-\frac{1}{2}.m.Vb²=w(P)+w(R)

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 08-12-19 à 16:11


2- Montrer que le mouvement du solide S1 est uniforme le long du trajet BC.
Comment faire une très petite idée s'il vous plaît ?

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 08-12-19 à 16:32

Bonjour !Pour la 3éme question est ce que V1=V2

Posté par
krinn Correcteur
re : Le travail et l'énergie cinétique 08-12-19 à 19:22

1)

Citation :
Ec=\frac{1}{2}.m.Va²-\frac{1}{2}.m.Vb²=w(P)+w(R)


Pas tout à fait, VA et VB sont inversés et il faudrait définir les vecteurs P et R !

pour le solide S1, entre A et B:
Ec = 1/2 mVB2 - 1/2mVA2 = W(P) + W(R)
P étant le poids de S1 et R la réaction du sol sur S1

Et il faut terminer le calcul en calculant le travail des forces

VB= ...

2) entre B et C le solide S1 est soumis à ... et à ....
en l'absence de frottement sur BC, la réaction est .... ... sol
Les deux forces étant .... au sol et le mouvement étant horizontal, les deux forces se ......
Donc par application du principe ....., S1 a un mvt ... ....

3) pour repondre il faut connaître V1 ( alias VB dans la question 1)


Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 20:48

Merci beaucoup à vous !

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 20:54

Pour calculer W(P) est ce qu'on peut trouver la valeur de h en triangle rectangle ABI (voir figure en haut )
Merci de répondre !

Posté par
krinn Correcteur
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 21:42

Ici, zA-zB = IB = ....
Pas besoin de triangle

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 21:57

C.à.d égale à

Posté par
krinn Correcteur
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 22:07

Non

Citation :
Le trajet AB est circulaire de centre I et de rayon r= 0,2 m,

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 22:14

On a pas demander de calculer en questions 1 juste établir l'expression.

Posté par
krinn Correcteur
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 22:17

Oui, en fct des données du problème , r, g, etc.

Posté par
Physical111
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 22:32

Pour la question 4-1 comment montrer que le site S2 est soumis à une force f de frottement entre C et D  s'il vous plaît une proposition de réponse
Le frottement est  une interaction qui s'oppose au mouvement relatif entre deux systèmes en contact. Le frottement peut être étudié au même titre que les autres types de force ou de couple. Son action est caractérisée par une norme et une orientation, ce qui en fait un vecteur.

Posté par
krinn Correcteur
re : Le travail et l'énergie cinétique 10-12-19 à 22:41

Avant de répondre a la question 4) il faudrait déjà répondre a la question 1)



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