Bonsoir,

Voici une piste :

L'étude se fait dans un référentiel situé hors de l'ascenseur, qui sera donc galiléen en première approximation.

Le système étudié est le cube.
a) Tu cherches le forces extérieures qui s'exercent sur ce système.
b) Tu appliques la 2e Loi de Newton au système étudié.
c) Tu projettes la relation vectorielle obtenue au b) sur un repère orthogonal Oxy dont l'axe Ox est // à la ligne de plus grande pente du plan.
d) La projection sur l'axe Oy te donne la force exercée par le plan sur le cube et en appliquant la 3e loi de Newton tu en déduis  la force de pression normale du cube sur le plan.
e) La projection sur l'axe Ox te donne la valeur limite de la force de frottement nécessaire pour que le cube ne glisse pas et en appliquant la définition du coefficient de  frottement tu en déduis son expression.

          Merci pour l'aide.
          J'ai un probleme au niveau de l'acceleration qu'on a donnée dans l'exercice. on doit considerer cette acceleration comme celle de l'ascenseur ou celle du cube.

Bonjour TJF,

Dans un référentiel terrestre (hors de l'ascenseur) le mouvement du cube est le même que celui de l'ascenseur et les accélérations sont donc égales.

Si on décidait, ce qui est possible, de traiter le problème dans un référentiel (non galiléen) lié à l'ascenseur l'accélération du cube serait nulle, mais il faudrait alors faire intervenir un terme correctif appelé force d'inertie, terme qui s'exprime en fonction de l'accélération de l'ascenseur.

Remarque :
Bien que l'énoncé ne précise rien à ce sujet, j'ai supposé dans tout ce qui précède l'existence d'une force de frottement qui maintient le cube immobile par rapport au plan incliné.

Moi, je veux bien qu'on se cantonne dans un référentiel terrestre ...

cependant, la question : "Trouvez la force de pression normale du cube sur le plan." situe les 2 objets (cube et plan) dans un référentiel lié à l'ascenseur.

Donc, je ne sais pas si choisir un référentiel terrestre pour l'étude (bien que tout est possible) est le choix le plus judicieux.

Que propose TJF à partir des pistes indiquées ?

Bonjour
Effectuer un changement de référentiel et faire intervenir les forces d'inertie est une méthode possible mais ce n'est pas la plus simple pour résoudre un exercice aussi simple et ce n'est pas la mieux adaptée à l'esprit des programmes actuels. La méthode décrite par obugt1 dans son message du 16-07-17 à 22:01 est, me semble-t-il, la plus simple et est parfaitement rigoureuse. L'introduction des forces d'inertie est indispensable dans certains problèmes complexes mais s'avère source de confusions et d'erreurs dans les problèmes simples comme celui-ci, surtout lorsque leur introduction n'est pas entourée de toutes les précautions d'usage comme je l'ai regretté souvent sur ce forum à propos de la force d'inertie centrifuge.

Salut!!
    J'ai une approche. Etant donné que l'ascenseur se deplace avec une certaine acceleration alors il va induire une force de pression normale sur le cube qui est celle demandée dans l'énoncé. Or cette force s'exerce sur le cube au niveau du plan incliné et est dirigée vers le bas de telle sorte que le cube reste immobile sur le plan incliné, par conséquent cette force sera directement opposée a la reaction normale. Donc il suffira de trouver la reaction normale du cube sur le plan incliné pour pouvoir trouver cette force.

Quelques remarques sur ce que tu as écrit :

J'ai une approche. Etant donné que l'ascenseur se deplace avec une certaine acceleration alors il va induire une force de pression normale sur le cube qui est celle demandée dans l'énoncé.
En fait, si tu lis avec attention l'énoncé tu constateras que la question porte sur la force exercée par le cube et non sur le cube.


Or cette force s'exerce sur le cube au niveau du plan incliné et est dirigée vers le bas ….
Non. La force exercée sur le cube est dirigée vers le haut.

…. de telle sorte que le cube reste immobile sur le plan incliné, par conséquent cette force sera directement opposée a la reaction normale. Donc il suffira de trouver la reaction normale du cube sur le plan incliné pour pouvoir trouver cette force.
La force exercée par le plan sur le cube et celle exercée par le cube sur le plan sont effectivement opposées, mais cela n'a rien à voir avec l'immobilité du cube. C'est l'application de la 3e loi de Newton qui s'applique quel que soit l'état de repos ou de mouvement du cube.

Je te conseille donc de t'intéresser dans un premier temps uniquement à la force exercée par le plan sur le cube et quand tu l'auras trouvée, d'appliquer la 3e loi de Newton ce qui te permettra de répondre à la question telle qu'elle est posée dans l'énoncé.

Chacun son point de vue.
L'approche actuelle d'essayer de tout étudier dans un référentiel galiléen est très loin d'être la meilleure, surtout en début "d'apprentissage".

On devrait utiliser un référentiel le mieux adapté possible à l'expérimentation pratique qui ici pourrait "commencer" par une mesure avec un balance intercalée entre le cube et le bloc ...
Et va donc faire cela simplement sans être soi même dans l'ascenseur, certe on peut placer des caméras et tout le tralala, mais c'est idiot dans des cas aussi simples.

Pareil pour observer et étudier par exemple ce qui se passe comme mouvement d'une bille placée sur une tablette de train prenant un virage...
Facile pour un observateur (donc un référentiel) lié au train ... bernique pour l'observateur placé sur le quai de la gare.
Certes c'est accessible facilement par calcul mais nullement parlant via l'observation (qui est cependant primordiale.

Chacun pense ce qu'il veut.

J'attends pour voir ce que TJF va pouvoir faire avec les conseils donnés.

lire : ... entre le cube et le plan incliné.

Bonjour
Juste une anecdote sur l'usage des forces d'inertie susceptible d'alimenter la réflexion. Il s'agit d'un test réalisé en fin de première année de licence il y a une dizaine d'années. Je résume l'énoncé d'un des exercices. Il s'agissait d'un mobile auto-porté sur une table horizontale relié par un fil à un axe vertical fixe situé au centre de la table. Le mobile est lancé de sorte que son centre d'inertie G soit animé par rapport à la table d'un mouvement circulaire uniforme. Le rayon de la trajectoire de G  et la durée d'un tour sont fournis et il faut trouver la tension du fil. Heureusement : taux de réussite très élevé quelle que soit la méthode choisie.
Question suivante : à l'aide de la flamme d'une allumette, on brûle le fil : que devient le mouvement du centre d'inertie du mobile tant que celui-ci reste sur la table ?
- Taux de réussite voisin de 100% pour les étudiants n'ayant pas précédemment fait intervenir la force d'inertie ;
- Taux de réussite voisin de 10% pour les étudiants ayant évoqué la force d'inertie. Selon eux : le mobile était précédemment en équilibre sous l'action de deux forces. On coupe  le fil : reste la force d'inertie qui produit un mouvement radial centrifuge !
Comme déjà expliqué, je n'ai rien contre l'usage des forces d'inertie mais les faire intervenir demande du savoir-faire et des précautions. Il ne s'agit pas d'actions exercées par d'autres corps mais bien de termes correctifs liés au caractère non galiléen du référentiel. Certains auteurs préconisent d'ailleurs l'usage du terme "pseudo-force d'inertie". Souvent, pour les problèmes simples comme celui-ci ou comme l'étude des mouvements circulaires uniformes, il est beaucoup plus rapide de raisonner dans un référentiel galiléen plutôt que d'introduire proprement le changement de référentiel.

       Salut,
      Merci odbugt1  de m'avoir corrigé. En fait J-P, ce que odbugt1 a dit en me corrigeant est ce a quoi je pensais lorsque j'ai emis mon avis. Et a part cette approche j'en ai aucune.

Référentiel terrestre :

En supposant que le cube ne glisse pas sur le plan incliné :

Les forces agissant sur le cube sont : son poids et la réaction R du support (plan incliné)

La résultante des forces sur le cube est donc :

... Et le cube subit une accélérétion a verticale vers le haut --->



Et en orientant l'axe des déplacements vers le haut : R = m.a - (-mg)

R = m.(a + g)  (vertical vers le haut)

Cette réaction du support peut se décomposer en une composante normale au plan (N = R.cos(alpha)) et une composante tangentielle au plan (suivant la ligne de plus grande pente) : (f = R.sin(alpha))

...

Sauf distraction.  

OK !!  Merci à tous pour l'aide !!!!