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Physique, Le travail des forces ..

Posté par DarkMiss (invité) 07-10-06 à 16:09

Salut à tous,

J'aurai besoin d'aide svp, pour un exercice de physique que voici ...

soit un objet solide de m=100g glissant sur une surface formant avec le sol un angle ф.
AB = 1m
le parcours BE est un demi cercle dont r=20cm, O étant son centre.

L'objet (S) gliss sur AB à une vitesse constantetel que le frottement est de f=0.5N, puis il continue sur le parcours BE avec le même frottement f'=f=0.5N.

1-) calculer w(f vecteur) ( de A à B)

   Puis w(P vecteur) (de A à B)

2-) déduire l'intensité de la force exercée de la part de AB sur (S)

3-) Sachant que Béta = 60°

Calculer w(P vecteur) (de B à C)

w(f' vecteur) (de B à C)

Voilà il reste une bonne partie de l'exercice mais je pense pouvoir m'en sortir si je connais la méthode pour ces 2 questions. Merci d'avance.

Physique, Le travail des forces ..

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:23

Bonjour,

Les mots qui doivent attirer ton attention dans l'énoncé sont, selon moi, "à une vitesse constante"
Qu'en déduis-tu ?

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:36

Salut,

J'en déduis que selon le principe d'inertie, ΣF vecteur= 0 vecteur.

Mais jene vois pas le rapport :s

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:39

Le rapport... c'est que tu peux calculer ainsi que h et que la réaction normale à AB s'exerçant sur S
Voilà le rapport

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:42

Désolée, je ne vous suis pas...

Ce que je dois trouver c'est surtout le cosф.

Je ne vois toujours pas ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:48

Quelles sont les forces (il y en a trois). Tu as dit (c'est juste) que leur somme doit être nulle. Tu en déduis

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:52

Donc, P vecteur + f vecteur + Rn vecteur = 0 vecteur.

Est ce bien celà ?

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:54

...

Je ne vois vraiment pas. Mais merci ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 16:56

Oui, le message de 16 h 52 est bon

connaissant f vecteur, tu en déduis la composante de P vecteur parallèle à AB et donc

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 17:02

Mais ... P vecteur forme justement avec AB l'angle Béta !

J'en arrive aussi à Rn = -1.5 N

?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 17:11

Citation :
Mais ... P vecteur forme justement avec AB l'angle Béta !

Je ne vois pas les choses ainsi
pour moi P vecteur forme avec AB l'angle (90-) (en degrés)
Mais je vais te laisser

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 17:12

Ah ! Merci !

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 17:28

J'ai comme qui dirait ... reperdu le fil... Help svp je ne comprend rien au travail d'une force :(

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 07-10-06 à 22:52

:Tête en l'air: ReMerci Coll grâce à toi j'ai trouvé le fil

Vois tu, je jeunais aujourd'hui et donc je n'ai pas trop compris ce que je faisais, désolée

Merci.

Posté par pcbelair (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 00:17

Bonsoir,
je mettrais en gras les vecteurs et en normal leur intensité(ou norme).

Commençons par étudier le bilan des forces (cf schéma en bas):
la réaction du support R est directement opposée au poids P car la vitesse est constante. Mais cette réaction peut être considérée comme la résultante de deux forces f et RnRn est appelée résistance normale car elle est toujours perpendiculaire à la surface du support.

Le travail d'une force est par définition le produit scalaire entre le vecteur force et le vecteur déplacement soit ici pour la force de frottement :

Wf=f.AB= f.AB.cos=-f.AB=-0.5N.

Pour le travail de P il y a nécéssité de connaître la valeur de ce qui n'est pas très difficile à condition de faire les bonnes projections:

sur i: -f+Pcos(/2-)=0
sur j: -Psin (/2-)+Rn=0

autrement dit:

sur i: -f+Psin()=0
sur j: -Pcos()+Rn=0

De la premiere expression on tire et de la deuxième on tire Rn.
En prenant g=10N/kg j'obtiens

=/6 et Rn=(3)/2 N.

WP = P.AB.cos(/2-)=1*1*sin(/6=0.5 N.m.

Remarque: ABsin=h, on retrouve l'expression: WP=mgh.

Cette méthode (WP= mgh) te permettra de trouver le travail du poids entre B et C en évaluant la hauteur de chute h entre B et C. Il faut toujours se rappeler que le travail ne dépend pas du trajet suivi mais seulement des points initial et final.
Attention aussi à bien vérifier que le travail est moteur et non résistant pour ne pas te tromper de signe(c'est le cas dans la suite de l'exo je suppose).
Pour le travail de f': f'est toujours colinéiare au déplacement le travail garde la même expression: Wf'=f'.BC=-f'.BC (travail résistant)

Voilà. J'espère ne pas avoir fait d'erreurs. J'ai un petit doute sur la dernière expression, si tu pouvais me confirmer après la correction du prof, merci.

Bonne nuit à tous.

Physique, Le travail des forces ..

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 08:35

Bonjour à DarkMiss et à pcbelair,

Je modifie deux éléments du beau et détaillé message de pcbelair : tu as de la chance DarkMiss !

Wf=f.AB= f.AB.cos=-f.AB=-0,5.1= 0,5 joule (ou 0,5 J)

Un "petit doute sur la dernière expression" ; en effet si je note \bar{BC} la longueur de l'arc BC (faute de meilleure notation) alors le travail résistant sur cette portion d'arc est :
Wf' = -f'.\bar{BC}

La longueur de cet arc \bar{BC} se déduit de l'angle \widehat{BOC} et du rayon r = OB = OC = 0,20 m

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 12:45

Bonjour,

J'ai une petite remarque, pour le travail d'une force sur un parcours circulaire (?) le travail d'une force devient le produit du moment de cette force * Angle(rad)

Donc : w (P vecteur)(B à C)= Moment de la force P * ф

                           = P*d*ф
                          
                           = 1*0.2*pi/6
                          
                           = pi/30 = 0.10 N.m

à Vérifier Svp

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 12:46

Ah et pour Coll

Corrige moi si je me trompe, mais -0.5*1 n égale t elle pas à -0.5J et non 0.5J ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 12:48

C'est une force de frottement : son travail est le produit de l'intensité de la force par la longueur du déplacement pendant lequel elle agit (travail résistant)
Il faut calculer la longueur de l'arc BC

Posté par DarkMiss (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 12:54

J pense que ça revient au même et que
w P vecteur = f*(r*ф)

Mais pour mon msg de 12h46,

"Wf=f.AB= f.AB.cos=-f.AB=-0,5.1= 0,5 joule (ou 0,5 J)"

En tout cas grand merci à vous deux.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 13:25

Oui, tu as raison, le travail est résistant : donc négatif selon les conventions de signe adoptées par pcbelair : il faut mettre le signe moins (mais ce ne sont pas des newtons ce sont des joules).

Posté par pcbelair (invité)re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 15:16

Bonjour,
Deux petites choses:
* Je n'avais pas marqué -0.5N mais -0.5 N.m (N*m) ce qui equivaut à des Joules. Mais joule, c'est mieux, j'en conviens.
*Coll a raison, à la lumière du jour je peux revoir mes cours de fac...:
c'est le travail du poids qui ne dépend que des points initial et final ou plutôt de la dénivellation entre les deux.
Pour ce qui est du travail de f' il faut effectivement calculer la longueur d de l'arc parcouru soit d=r*=\widehat{BOC}

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique, Le travail des forces .. 08-10-06 à 16:38

Bonjour,

Citation :
Wf=f.AB= f.AB.cos=-f.AB=-0.5N.



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