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loi de Newton
Les techniques utilisées par les égyptiens pour bâtir leurs pyramides sont incertaines. il est probable que les ouvriers de l'époque tiraient les blocs de pierre nécessaires à la construction sur des plans inclinés. De l'huile était versée pour faciliter le déplacement. Un bloc de pierre de masse m = 2.0^3 kg est tiré par plusieurs hommes à l'aide d'un câble faisant un angle B = 10° avec la rampe inclinée elle-même d'un angle A = 20° par rapport à l'horizontale.
les frottements entre le bloc de pierre et la rampe seront supposés négligeables.
1) faire l'inventaire des forces subies par le bloc de pierre
2) quelle condition vectorielle doivent respecter ces forces si le bloc se déplace à vitesse constante et en ligne droite ?Cette condition est supposée vérifiée dans la suite.
3)sans soucis d'échelle, représenter ces forces
4) à l'aide d'une projection sur un système d'axes judicieusement choisi, calculer la valeur de chacune de ces forces
5) si les frottements entre la rampe et le bloc ne sont pas négligeables, comment faut-il modifier la force exercée par le câble pour que le bloc reste en mouvement rectiligne et uniforme ?
Svp aidez-moi dans cet exercice j'ai essayer de regarder au maximum, mais je n'abouti à rien !
Bonjour à tous et surtout à ceux qui probablement par timidité n'osent pas dire "Bonjour"
Tu pourrais au moins proposer des réponses pour les trois premières questions qui sont soit des questions de cours, soit des applications immédiates de ce cours.
La troisième question nécessite un schéma sans lequel il est inutile d'espérer faire les questions suivantes.
Bonjour,
Pour la première question j'ai noté :
- force du support (R)
-poids (P)
-tension du fil (T)
Pouvez-vous me donner votre avis ?
Question 1 :
Ton inventaire des forces est exact.
Pour chaque force, il te faut être capable de décrire sa direction et son sens de manière à les représenter correctement quand tu en seras à la question 3
Deux de ces forces ( et
) ont des intensités pour l'instant inconnues.
En revanche le poids des blocs de pierre pourra être calculé à partir de leur masse.
A ce sujet je ne crois pas une seule seconde que :
" Un bloc de pierre de masse m = 2.0^3 kg est tiré par plusieurs hommes"
Plusieurs hommes pour tirer un bloc de 2³ = 8 kg ? 
Question 2 :
La réponse à cette question est donnée par l'énoncé (complet) de la première loi de Newton.
La connais tu ?
Merci de votre réponse,
Oui, je connais la direction et le sens des forces R et T !
Désolé je me suis trompée dans l'énoncé "Un bloc de pierre de masse m = 2,0.10^3 (puissance 3 et non exposant 3 !)
Du coup pour la deuxième question la reponse serait : la somme des forces extérieures est égale à 0 donc P+ R + T = 0 (vecteur)
Question 2 :
C'est exact, à condition de préciser que le mouvement d'un bloc de pierre sera observé depuis un référentiel terrestre donc galiléen en première approximation.
Question 3 :
Il faut maintenant faire un schéma.
Celui ci doit représenter le plan incliné
On peut réduire un bloc de pierre à son seul centre de gravité et positionner correctement les 3 forces à partir de ce centre de gravité.
Faire apparaître les angles de 10° et 20° évoqués par l'énoncé.
Installer sur ce schéma un repère qui permettra lorsque viendra la question 4 de projeter l'équation vectorielle sur deux axes perpendiculaires Ox et Oy dans le but d'obtenir 2 relations algébriques
Important : On a intérêt à choisir l'axe Ox parallèle à la direction du plan incliné.
Non c'est faux.
Comme déjà indiqué un schéma soigné est indispensable.
Si tu en as fait un poste le pour que je puisse suivre ton raisonnement.
Il semble, par exemple, que tu ne fasses pas de différence entre Tx et T ce qui est faux.
Pourtant, tu affirmais bien connaître la direction de
C'est faux aussi parce que les blocs de pierre tirés par plusieurs hommes n'avaient pas une masse de
2.10-3 kg ( donc de 2g ! )
Ton schéma est très bien fait.
Le repère que tu as choisi est le plus adapté pour cet exercice.
Il te faut maintenant projeter l'égalité vectorielle sur les axes Ox et Oy en faisant attention que :
Les projections de sont toutes les deux dans le sens des axes donc positives.
Les projections de sont toutes les deux en sens contraire des axes donc négatives.
Une des projections de est positive, l'autre est nulle.
Donc si j'utilise tout d'abord l'axe horizontal Ox :
Px + Tx + Rx =0
mais sachant que Px est négatif et que Rx a yne projection nulle cela donne :
-Px + Tx =0
Est ce que c'est juste ?
C'est juste, mais il faut aller plus loin en exprimant Px en fonction de m, g et 
et Tx en fonction de T et 
.
Les valeurs de m, g, et étant connues tu pourras ainsi calculer la valeur de T
Donc si j'utilise tout d'abord l'axe horizontal Ox :
J'oubliais : Ox n'est pas un axe horizontal !
Sur l'axe Ox :
-Px + Tx = 0
* sin(20) = Px/P
Px = P x sin (20) = 6710 N
* cos (10) = Tx/T
Tx =T x cos (10)
mais je suis bloquée à cette endroit...
Tu as fait le plus difficile .....
Px = P * sin(20°) = 6710N
C'est OK
Evite seulement d'utiliser la lettre " x " pour la multiplication, car il y a risque de confusion avec une variable qui s'appellerait " x "
Tx = T * cos(10°) = 0,985 * T
Tu as montré que -Px + Tx = 0
- 6710 + 0,985 * T = 0
0,985 * T = 6710
T = 6710 / 0,985 = 6814N
Les données de l'énoncé sont fournies avec 2 chiffres significatifs. On rendra donc aussi le résultat avec 2 chiffres significatifs .
T = 6,8.10³ N
Tu as donc trouvé la valeur de l'une des trois forces qui s'exercent sur le bloc.
Utilise maintenant la projection de la relation sur l'axe Oy et tu obtiendras la valeur de R
Je vous envoie la fin de ma réponse :
Sur Oy : Py + Ty + Ry = 0
-Py + Ty + Ry = 0
cos(20°) = Py/P
Py = P x cos(20°)
Py = 18436 N
sin (10°) = Ty/TTy=T x sin(10°)
Ty=6814 N
- 18436 + 6814 +Ry = 0
R = 18436-6814 = 11622
Je vous envoie la fin de ma réponse :
Sur Oy : Py + Ty + Ry = 0
-Py + Ty + Ry = 0
cos(20°) = Py/P
Py = P x cos(20°)
Py = 18436 N
sin (10°) = Ty/T
Ty=T x sin(10°)
Jusqu'ici tout est OK
Ty=6814 N
Non !
Erreur de ma part... j'ai oublié de calculer le sinus de 10
Ty = T x sin (10°)
Ty = 6814 x sin (10°)
Ty = 1183 N
-18436 + 1183 + Ry = 0
Ry= 18436-1183 = 17253 N
C'est juste ?
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