Bonjour,

Donne ta réponse à la question 1 et poste le schéma que tu as fait.
Cela servira de point de départ pour t'apporter l'aide que tu demandes.

Bonjour,

Voici mon schéma, j'ai tenté de faire le bilan des forces mais il n'est pas complet car je poursuis mes recherches pour comprendre..



***Image recadrée***

Quelques remarques :
Le règlement de ce forum autorise de scanner ou de photographier un schéma, mais il n'autorise pas de faire la même chose pour un texte.
C'est donc à toi de cadrer ton image pour, qu'une fois publiée, elle se conforme au règlement.

Bien que tu n'en parles pas, je suppose que le système étudié est constitué par le traineau + l'enfant
Je suppose aussi que le référentiel choisi est un référentiel terrestre et que le repère lié à ce référentiel est l'axe Ox horizontal tel que tu l'as représenté.

Je te conseille, de représenter sur ton schéma toutes les forces qui s'exercent comme si elles avaient le même point d'application qui sera choisi comme étant le centre de gravité G du système étudié.

Tu as identifié quatre forces.
Cependant le système choisi n'est soumis qu'à trois forces (non négligeables)
Tu as une "force" de trop : Laquelle ?  Pourquoi ?

D'accord ça marche, j'en tiens compte merci & désolé.

Oui, c'est ce que j'ai mis comme référentiel & système.

Je ne comprends pas ce que vous me conseillez.. j'ai pourtant schématiser mes forces en fonction du centre de gravité du traîneau..

La force en trop est f? car souvent les frottements sont négligeables.. mais comme f a une valeur je doute.. peut-être la vitesse? dans ce cas je ne saurai pas dire pourquoi..

D'accord! cette explication m'éclaircit un peu plus

En décomposant on a :

- la force de résistance est exercée par le sol sur le système
- la vitesse est exercée par le système sur le sol
- le poids est exercé par le système sur le sol

je me suis forcément trompée quelque part.. la vitesse est exercée par la personne qui pousse le traîneau.. le poids par l'enfant.. je suis perdue.. (mais j'ai saisi le principe, je me souviendrai de cette méthode en tout cas j'ai besoin de m'exercer là dessus)

Tu ne dois t'occuper que des forces qui s'exercent sur le système.
Et donc ne pas t'intéresser à celles qui sont exercées par le système.

Tous les corps qui sont en contact avec le système exercent une (ou plusieurs) forces sur lui.
En plus de ces forces de contact, il existe des forces qui s'exercent à distance (donc sans contact) . C'est le cas du poids qui est une force exercée par la Terre sur le système qu'il y ait contact ou non entre les deux.

Ah d'accord.. c'est vrai que vu comme ça, ça parait plus logique.. donc :

- le poids est exercé par la Terre sur le système
- la résistance est exercée par la Terre sur le système

les trois forces non négligeables sont : f, R & P.

A l'avenir, je tacherai de me creuser plus la tête sur «par qui ou quoi» la force est exercée.

Dois-je maintenant utiliser la deuxième loi de Newton afin de trouver l'accélération?

OK,
Il faut distinguer la Terre dans son intégralité qui exerce une force gravitationnelle ( le poids) sur le système et le sol qui, ici, exerce deux forces sur le système.
L'une de ces deux forces (verticale et dirigée vers le haut) dite " réaction " est opposée au poids, l'autre (horizontale de sens opposé à celui du mouvement)est la force de frottement.

La vitesse n'est pas une force.
Tu peux, si cela peut t'aider représenter le vecteur vitesse sur ton schéma en prenant soin de ne pas le placer en G de manière à ne pas confondre la vitesse avec une force.

Il te faut en effet utiliser maintenant la 2ème loi de Newton pour trouver l'accélération.

D'accord, je comprends mieux.

Alors.. la deuxième loi de Newton est représentée par : Fext=m.a.. pour ce système on aura alors :
Fext = m.a
-f + R + P = m.a

Attention ! ! !
Tu sembles ignorer que la 2ème loi de Newton se traduit par une relation vectorielle :



Il te faut maintenant transformer cette relation vectorielle en relation algébrique en la projetant sur le repère que tu as choisi.

Non c'est seulement que sur mobile je ne sais pas comment afficher les vecteurs

C'est malheureusement à ce stade que je bloque.. je ne comprends pas comment projeter sur le repère

vecteur f : Ox : -f
vecteur R : Ox : 0
vecteur P : Ox : 0

Fext=m. vecteur a
-f = m. vecteur a

Si il faut utiliser la trigo pour le vecteur P jvois pas où ni comment, j'ai seulement appliqué ce que j'ai trouvé sur internet.

vecteur P et vecteur R sont nuls car ils sont perpendiculaires à l'axe Ox et donc au déplacement du système.
La trigo n'est pas nécessaire dans cet exo car le plan n'est pas incliné.

du coup l'accélération c'est : vecteur a = -f / m <=> -30 / 60 = -1/2
donc l'accélération vaut 0,5 m.s^-²

L'énoncé impose de noter par la lettre " F " et non" f "  la valeur de la force de frottement.

La trigonométrie est ici superflue puisque tous les angles à considérer sont soit des angles de mesures nulles soit des angles droits.

La relation obtenue par projection de la 2e loi de Newton sur l'axe Ox est :  -F + 0 + 0 = m . a
Cette relation est une relation algébrique, elle ne contient plus de vecteur comme tu sembles le penser.
La valeur de " a " est maintenant facile à calculer puisque celles de " m " et de " F " sont connues.

On ne peut pas résoudre cet exercice sans avoir un minimum de connaissances sur l'utilisation des vecteurs.
Ce minimum, il est clair que tu ne le possèdes pas et je t'invite à mettre à jour tes connaissances dans ce domaine.

Cela t'évitera (voir 05-11-20 à 23:54) à l'avenir d'écrire des horreurs telles que :
vecteur P et vecteur R sont nuls car ils sont perpendiculaires à l'axe Ox
Ce qui montre que tu ne fais pas la différence entre un vecteur et sa projection sur un axe.

Je reprends donc la question 2 :
La 2ème loi de Newton appliquée au système { traineau + enfant } s'écrit :



La projection de cette relation sur l'axe Ox est donc :
- F  +  0  +  0  =  m * a
Ce qui donne
a = - F / m

Application numérique :
a = - 30 / 60 = - 0,5 m/s²

La valeur de " a " est négative.
Rien d'étonnant quand on connait le cours sur les vecteurs.
Cela signifie seulement que le le vecteur est orienté e sens inverse du sens positif de l'axe Ox
Voir figure.

D'accord.. mais bon j'ai cherché sur internet comme vous me l'avez conseillé & dommage pour moi alors, ça disait que si les vecteurs P et R sont nuls c'est parce qu'ils sont perpendiculaires à Ox

De plus, la valeur de "a" m'a surprise puisque juste avant vous me dites que cette relation est algébrique & non plus vectorielle alors.. je ne peux pas penser que du coup le vecteur  a est orienté dans le sens opposé..

mais ok merci

Il suffit de jeter un coup d'oeil sur le schéma pour constater que les vecteurs et ne sont pas nuls.
En revanche leurs projections sur l'axe Ox le sont.

Une relation vectorielle est une relation entre vecteurs
Une relation algébrique est une relation entre valeurs algébriques lesquelles peuvent être positives, négatives ou nulles.

Je t'invite une nouvelle fois à actualiser tes connaissances sur les vecteurs.

Par ailleurs,

3) je sais que a = -F/m & que a=dv/dt
donc v=-F*t/m + C₁ qui est un constante & v=dx/dt donc x=-Ft²/2m + v0*t + C₂

je détermine les cstes : t=0
v(0) = 5 m.s^-1 donc C₁=5
x(0) = 0 donc C₂=0

C'est bon.
Il te reste à répondre à la question 3 telle qu'elle est posée en remplaçant F, m, C₁ et C₂ par leurs valeurs numériques dans l'équation du mouvement du traîneau.

J'obtiens :

v=-0,5*t + 5
x= -1/4*t² + 5*t

4.a) si le traîneau s'arrête, v=0 m.s^-1 j'isole alors "t" :

-0,5*t + 5 = 0 <=> t = -5/(-0,5) <=> t = 10

le traîneau s'arrête alors a la date t=10.

b) j'intègre la valeur que je viens de trouver (t=10) dans x :

x = -1/4*10² + 5*10 <=> x=25 m

Donc le traîneau a parcouru 25 m.

C'est bon.
Ce sera encore mieux en ajoutant une unité pour la date à laquelle le traîneau s'arrête.

t=10 s

C'est bien ça.

Merci pour votre aide!