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physique: force s'exerçant sur un solide
CouCou!
j'ai un soucis pour un exercice de Physique et j'aurais besoin d'aide:
Enoncé:
Comment les Egyptiens hissèrrent-ils d'énorme blocs de pierre au sommet des pyramides?
Personne n'est vraiment sûr de la technique employée, mais ils se servirent très probablement de plans inclinés construits au fur et à mesure de l'élévation de la pyramide. Ils faisaient glisser les pierres le long de ces rampes, la force nécessaire à la traction des blocs étant, sur une surface lisse, inférieure à leur poids. En revanche, la distance à parcourir sur le plan incliné était plus longue que s'ils avaient eu recours à un systeme de levage vertical.
Un homme seul pouvait hisser à vitesse constante, sur un plan incliné, un bloc rocheux de masse m en le tirant avec une corde faisant un angle 
=30° par rapport au plan incliné. Sa force de traction moyenne était évaluer à 300 N. La pente du plan incliné d'angle 
était de 6%. On admet que les forces de frottement sont négligeable devant les autres forces.
1.a) Quel angle fait le plan incliné avec l'horizontale? (j'ai trouvé 3,43°)
b)On suppose qu'il n'y a pas de frottements. Faire un bilan des forces s'exerçant sur un bloc tiré à vitesse constante. Représenter ces forces sur un shémas.
(Ces deux question sont faites)
c) Quelle est la valeur maximale de la masse m d'un bloc que pouvait hisser un homme seul sur ce plan incliné?
2)a) Les blocs de la pyramide de KHEOPS ont une masse variant entre 3 et 15 tonnes. Quel nombre minimal d'ouvriers permettait de hisser de tels blocs sur ce plan incliné?
b)Quel est le travail des forces exercées par ces ouvriers pour déplacer, à vitesse constante sur le plan incliné, un bloc de 3 tonnes au sommet de la pyramide de KHEOPS dont la hauteur était,à l'époque, de 146m?
c) Quelle aurait dû être la longueur du plan incliné pour apporté ce bloc au sommet?
3)Les même blocs rocheux de 3 tonnes pouvaient être hissés à l'aide d'un treuil.
a)Quelle force de traction les ouvriers devaient ils exercer sur la corde? Quatre ouvriers étaient-ils en nombre suffisant pour soulever ce bloc?
b)Quel travail aurait été fourni par les forces exercées par les ouvriers pour élever le bloc au sommet de la pyramide en utilisant ce dispositif?
c) comparer les travaux effectués dans les seux situations évoquées en 1 et 2
d) Le nombre calculé d'ouvriers est, en réalité, plus important. Pourquoi?
DONNEE:
g=9,8 N.kg-1
Bonjour,
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Un ouvrier exerce une force de 300 N orientée à 30° du plan incliné. Quelle est l'intensité de la composante de cette force parallèle au plan incliné (composante vers le haut) ?
Le bloc a une masse inconnue m et a donc un poids d'intensité P = m.g = 9,8 . m
Quelle est l'intensité de la composante du poids parallèle au plan incliné (composante vers le bas) ?
Quand le bloc est hissé à vitesse constante, la première loi de Newton nous apprend que ces deux composantes ont une somme algébrique nulle. D'où le calcul de m
Je ne sais pas bien ce que tu veux dire... Quelle est la masse (graphiquement ou non) ?
Une masse ne s'exprime pas en newtons.
Graphiquement tu auras une valeur approchée qui dépendra de la qualité de ton schéma. Il me semble que tu dois faire le calcul.
Que vaut donc la masse ? Et comment la calcules-tu ?
Ce qui vaut 260 N c'est la composante de la force de traction parallèle au plan incliné.
F * cos() = 300 * cos(30°) 
260 N
Ce qu'un homme pouvait hisser avait donc une masse m (et un poids m.g) telle que la composante du poids parallèle au plan incliné ait pour valeur 260 N
La composante du poids parallèle au plan incliné est m.g.sin() = m * 9,8 * (6/100) = m * 9,8 * 0,06
Que vaut la masse (avec son unité) ?
C'est en effet la masse d'un bloc que pouvait hisser un ouvrier sur le plan incliné (on suppose qu'il n'y a aucun frottement !)
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