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Les forces, réaction du support

Posté par
Loicz
13-11-07 à 22:54

Bonjour, voici mon problème :

Il y a une table en bois horizontale. Dessus, un objet en bois. On exerce une traction horizontale.
On considère que la réaction du support est décomposée en deux forces : une réaction normale et une composante de frottement parallèle au support.

Pourriez-vous m'expliquer la phrase en italique ?

Il y a aussi le schéma que j'ai fait en pièce jointe. J'ai représenté le poid et la réaction de la table.
Je voudrais savoir comment représenter cette force de traction horizontale.


Merci d'avance pour votre aide.

Les forces, réaction du support

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 00:11

rebonsoir

la reaction du support que tu as dessinee est justement la reaction normale \vec{R_N} c'est à dire perpendiculaire à la surface de deplacement.
Quand le solide est tiré , il y a une autre reaction qui apparait : la force \vec f  de frottement qui est parallele à la table  et dans le sens opposé au deplacement.

ces deux forces, sont les deux "composantes" de la force de raction globale.

c'est à dire que vectoriellement on a la somme : \vec R = \vec{R_N} +\vec f




je te prepare un petit dessin

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 00:16

voila:

Les forces, réaction du support


Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 11:37

ok, merci beaucoup sarriette

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 11:39

de rien , Loicz, bonne continuation

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 14:12

il faut aussi que j'explique la relation vectorielle qui existe entre ces forces.

voici ma réponse :

P+R+T+F = 0  car l'objet est en équilibre.

est-ce bon ? y'a-t-il autre chose à rajouter ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 14:33

C'est presque bon (écrit en vecteurs bien sûr).
L'objet n'est pas en équilibre puisque qu'on le tire mais en mouvement rectilignecuniforme.
Tu peux ajouter le nom de cette loi ( principe de Newton) , voire un chèque pour le prof...

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 14:33

arrgh coquille , lire mouvement rectiligne uniforme.

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 14:59

en fait la traction est de 10N, mais l'objet reste en équilibre.
donc P+R+T+F= 0  est correct ?     (HS : comment écrire les vecteurs sur ce forum ?)
___________________________________

L'objet pèse 3kg donc représente 30N. La réaction de la table = 30N

donc si l'objet est en équilibre
P+R+T+F= 0
30+30+10+F=0  d'où F= -70N    c'est correct ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 15:09

pour ecrire les vecteurs:

on les ecrit grace au LaTeX:

tu ecris:   \vec{AB}
tu le surlignes et tu cliques sur LTX ici:  Les forces, réaction du support
cela place ceux balises tex autour .
Lorsque tu cliques sur \blue\fbox{Apercu}  tu vois le resultat.:  \vec{AB}


sinon ta relation vectorielle est juste, mais elle est fausse en norme, tu ne peux pas remplacer les vecteurs par leur valeur.

Si j'ai bien compris tu cherches la force de frottement. Elle compense la force de traction puisque \vec R et \vec P se compensent.

tu auras donc F = 10 N

Tu obtiens le meme resultat en "projetant" cette relation vectorielle sur l'axe horizontal orienté vers la droite par exemple:
la projection de \vec P est nulle , celle de \vec R aussi , il reste -F +T = 0  et donc F = T


Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 17:47

je dois ecrire les coordonnées de chaque vecteur force dans un repère orthonormé (G; \vec{i} ; \vec{j}) (\vec{i} est un vecteur unitaire parallèle à la table, \vec{j} est un vecteur unitaire normal à la table).
Ensuite je dois déduire la valeur de la force de frottements.

Je ne sais pas comment faire.

Et est-ce-que le repère que j'ai fait est correct?

Les forces, réaction du support

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 18:31

oui il est très bien ton repère.

\vec R (0\,;\, r)

\vec F(-F\,;\, 0)

continue...

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 18:35

\vec{R} (0 ; r)
\vec{F} (-F ; 0)
\vec{T} (T ; 0)
\vec{P} (0 ; -P)

ensuite, comment déduire la valeur de la force de frotemment ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 18:37

maintenant tu sais que la somme des 4 vecteurs est nulle,
qu'est ce que  ça donne au niveau des coordonnées?

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 18:43

la somme des coordonnées est (T-F ; R-P)

sachant que T=F et R=P , la somme des coordonnées est (0;0).  ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 18:51

c'est mal formulé ...

le vecteur somme a pour coordonnées (T-F;R-P)
il doit etre nul donc :

son abscisse est nulle: -F + T = 0
son ordonnee est nulle R + P = 0

d'où F = T = 10N

et voilà ton resultat

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:07

okay !!! merci sarriette !

si tu veux bien, pourrais-tu m'aider pour la seconde partie du problème ?
_________

A l'horizontale, l'équilibre est maintenu si la force de traction ne dépasse pas 15N. Sinon, l'objet bouge.

On étudie maintenant l'équilibre du même object sur un plan incliné avec un angle . On veut chercher l'anglais d'inclinaison maximum m qui correspond à l'anglais d'inclinaison avant que l'objet ne décroche. Il n' y aucune force de traction ici.

Je dois faire un bilan des forces. Voici mon schéma et ma réponse :

Bilan des forces : \vec{P} et \vec{R}

Les forces, réaction du support

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:11

l'anglais d'inclinaison       

P et R doivent etre de meme longueur pour qu'il y ait equilibre.

decompose aussi R en deux composantes:
RN : perpendiculaire au sol
F force de frottement parallele au sol et vers la gauche.

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:16

il faut représenter une force de frottement ?

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:19

si c'est le cas, est-ce que ça c'est bon ?

Les forces, réaction du support

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:20

Qu'en penses - tu ?  

Imagine que le plan soit tres bien huilé pour éliminer la force de frottement .
Que va t il se passer dès qu'on souleve le plan?
Penses tu que le colis peut tenir?

Ici tu vois que R pour equilibrer P doit etre comme tu l'as dessinee( sauf qu'elle doit etre aussi longue que P)
Si tu la decomposes en deux , la composante parallele au sol est la force de frottement.

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:20

nos posts se sont croisés...

attends je te corrige le dessin

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:24

P er R doivent etre aussi long l'un que l'autre
en ajoutant F et Rn tu dois retourver R

Les forces, réaction du support


Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:43

donc si on fait le bilan des forces : .\vec{F} .\vec{R} .\vec{Rn} .\vec{P}

c'est correct ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:45

non, F , Rn et P

c'est la somme de F et Rn qui fait R

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:50

d'accord, il n'y a pas d'autres forces ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:51

nope

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 19:55

d'accord, je m'empresse d'écrire tout ce qu'on a fait jusqu'à maintenant, je te signale si je rencontre encore des difficultés

merci

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 20:00

de rien , à plus

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 20:18

au fait pour le cas à sur la table horizontale, le schéma que tu as fait [lien]. Il est correct ? les vecteurs F et T ne sont pas en dessous de l'objet ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 20:22

oui tu as raison, c'est mieux de mettre F , R et Rn sous l'objet contre la table.
La somme que j'ai dessinee est plus "mathematiques" que "physique"...


Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 20:23

donc bilan des forces : \vec{P} \vec{F} \vec{R} \vec{T}
?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 20:26

dans chacun des cas ( horizontal ou oblique) il y a trois forces:

la reaction du support:Rn    perpendiculaire au support
la force de frottement : F   parallele au support
le poids : P vertical


apres, on ajoute souvent Rn et F pour faire R qui est la reaction globale du support.



je m'absente un moment pour le repas, je reviens plus tard pour voir  où tu en es

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:18

il faut écrire les coordonnées de chaques vecteurs

voici ce que je propose

\vec{Rn} (0;Rn)
\vec{F} (-F;0)
\vec{P} ?

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:19

voici le repère

Les forces, réaction du support

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:21

c'est l'enoncé qui te demande de le prendre comme ça?

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:23

je dois écrire les coordonnées de chaque force dans un repère lié à la pente (G; \vec{T};\vec{n}

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:26

oki, alors c'est bon . Place aussi ton angle alpha  entre P et la verticale.

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:33

je propose \vec{P} ( ? sin; -? cos)

mais je ne sais pas quoi mettre aux "?"

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:37

\vec P (P.sin \alpha ; -P.cos \alpha)

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:40

je crois qu'il y a un bug d'affichage

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:42

oups ya eu une coquille LaTex là...

je réécris:

P(P.sin\alpha; -P.cos \alpha)

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 21:58

donc je trouve que la somme des vecteurs est (-F+Psin; -Pcos)

donc Rn=Pcos= mg cos
F= Psin = mg sin

Quelle composante de force joue ici l'analogue de la force de traction (dans le cas horizontal?)

Je dirai, \vec{R} = \vec{Rn} + \vec{F}

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 22:04

oui, c'est juste.
mais tu as oublié d'ecrire Rn dans les coordonnees du premier vecteur. Ce doit etre une coquille.


pour la derniere question , regarde bien ton dessin , c'est P.sin(alpha) qui joue le role que jouait T tout à l'heure .

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 22:09

Citation :
pour la derniere question , regarde bien ton dessin , c'est P.sin(alpha) qui joue le role que jouait T tout à l'heure .


ah bon ? c'est une composante de force ?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 22:56

pardon j'ai dû m'absenter.

oui P.sin(alpha) joue le role d'une force.

c'est la composante du poids sur l'axe du sol.

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 23:18

la traction à ne pas dépasser est de 15N

donc
P.sin= 15N
sin= 15/P
sin= 15/(3x10)    l'objet pèse 3kg
sin= 15/30
sin= 0.5
donc = 30°

ça coule de source?

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 23:20

oui c'est bon

Posté par
Loicz
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 23:21

bon, je termine d'écrire mon DM avant de crier victoire

Posté par
sarriette
re : Les forces, réaction du support 14-11-07 à 23:22

lol, bon courage

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