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Physiques Force

Posté par
rcs67350
07-12-07 à 20:12

Bonjour,

J'ai un exercice sur les forces et je voulais savoir si mes réponses sont correctes:

Un skieur tiré par le cable tracteur en montée, monte à la vitesse constante V= 2,0 m.s-1, une pente rectiligen inclinée de = 40° par rapport au sol et au centre d'inertie G du skieur (l'horizontale).Le cable tracteur lui-même forme un angle de = 30° avec le sol.

Arès avoir schématisé le skieur, déterminer l'intensité de la force T exercée par le cable sur le skieur. ( Retrouver littéralement, puis numériquement cette valeur)

Données: Masse du skieur et de son equipement 80 kg
        g = 9,8 N.kg-1

Ma réponse:

Comme le skieur monte à une vitesse constant et dans un mouvement rectiligne, le principe d'inertie s'applique dans ce cas, donc :

T = R + P  ( R = Rt + Rn)

On a P = 9,8 * 80 = 784

On cherche R: Par projection on trouve :  sin 40° = Rt / P

Donc Rt = P * sin 40°
         = 784 * sin 40°
         = 504 N

T = 504 + 784
   = 1288 N

Merci d'avance.

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:13

Une pente rectiligne*

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:20

Bonsoir,

Je serais d'accord avec la valeur du poids du skieur si tu avais indiqué l'unité
Poids du skieur et de son équipement : P = m.g = 80 * 9,8 = 784 N

Je ne comprends pas du tout la suite. Tu n'expliques pas tes notations. Et... je ne trouve pas cela !

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:28

On prend Rn et Rt comme repere et on fait une projection Rt pour abscisse x et Rn pour ordonnée y.
On obtient un rectangle coupé par le vecteur P en deux triangles rectangles et on note l'angle en P 40°on trouve :  sin 40° = Rt / P

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:28

??

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:35

En clair... P.sin(40°) est l'intensité de la composante du poids parallèle à la piste. Nous sommes d'accord.

Et quelle est la composante de la force de traction parallèle à la piste (je suppose que tu sais expliquer pourquoi les composantes normales à la piste de ces deux forces ne nous intéressent pas) ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:38

Mais je ne comprends pas bien ta question??

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:40

Non ce que je voulais faire c'est calculer d'abord la force de frottemnt pour l'ajouter au poids pour obtenir l'intensité de la traction: T = P + R

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:42

Quelles sont les trois forces qui s'exercent sur le skieur ?

Tu as raison d'écrire que puisque la vitesse est uniforme la somme vectorielle de ces trois forces est nulle. La projection sur un axe (quelconque) de cette égalité vectorielle donne à nouveau une somme vectorielle nulle des composantes. Tu as raison (pourquoi ?) de choisir comme axe de projection un axe parallèle à la piste. Mais il faut projeter les trois forces sur cet axe et pas seulement le poids.

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:42

La composante de la force de traction et parallèle à la piste est Rt ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:43

Ton message de 20 h 40. Qui t'a dit qu'il y avait des frottements à prendre en compte ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:43

Les trois forces sont P , R et Rt

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:43

Ton message de 20 h 42 : je ne sais pas, tu n'as pas précisé tes notations.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:45

Peux-tu dire en français quelles sont les trois forces ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:46

Alors il y a : Le poids P du skieur
               Rn la réaction du sol
               T la traction du cable

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:47

Exact !
Quelle est la direction de la réaction du sol ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:48

Opposé a celui du poids (vers le haut)

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:49

C'est faux !

La direction du poids est la verticale et le sens est vers le bas.

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:50

Oui c'est ce que je voulais dire Rn c'est vers le haut

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:52

Le sens de la réaction du sol est vers le haut mais la direction n'est pas la verticale et donc la réaction du sol n'est pas opposée au poids.

Quelle est la direction de la réaction du sol ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:54

Direction horizontale

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:56

Non la direction est la verticale

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:57



J'ai écrit à 20 h 52 "sens : vers le haut" et tu parles d'une direction horizontale ? ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:57

avec pour point d'application le centre d'inertie du sol

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:57

20 h 56 : justement non ! La réaction du sol n'est pas verticale.

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:58

Ben alors je ne sais vraiment pas

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 20:59

enfin vu que le plan est inclinée la direction est oblique par rapport au sol et au vecteur P

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:01

Oui, la direction de la réaction du sol est celle de la perpendiculaire au sol. C'est pour cela qu'il est intéressant de projeter les forces sur une parallèle au sol de façon que la projection sur un tel axe de la réaction du sol soit nulle.

Que vaut la projection sur un axe parallèle au sol de la force de traction T ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:03

T vaut l'abscisse Tx

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:07

Ou plutot T vaut P

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:08

Je ne comprends pas.

La projection du poids \vec{P} sur un axe parallèle au sol a pour intensité P.sin(40°)
Cette composante est orientée vers le bas de la pente.

Si la traction est \vec{T}, quelle est l'intensité de la projection sur ce même axe parallèle au sol ? La composante de la force de traction est orientée vers le haut de la pente.

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:11

Ben l'intensité de la traction vecteur T est l'opposée de la composante du poids P sur un axe parallèles donc P*sin40°

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:12



Citation :
Le cable tracteur lui-même forme un angle de = 30° avec le sol.


Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:15

Donc cos 30° = P * sin 40° / T

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:17

Oui.

Quelle est donc l'intensité de la force de traction ?

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:18

Donc T = 582 N

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:18



Nous voici d'accord !

Posté par
rcs67350
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:20

Oh merci beaucoup Coll pour tes explications!

bonne soirée et à bientot!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physiques Force 07-12-07 à 21:21

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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