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plan incliné : travail et puissance
Bonsoir,
Je suis actuellement en train de faire un exercice de physique (exercice sur travail, puissance, énergie) et j'ai des propositions à corriger (vrai ou faux) et donc parmi ces propositions, il y en a 5 que qui me perturbent.
Pourriez-vous m'aider à y voir clair, s'ils vous plait?
Voici l'énoncé et la photo :
Un objet de masse de 10 kg glisse sur un plan incliné dont la pente fait un angle de 30° par rapport à l'horizontale. On suppose qu'il n'y a pas de frottement et g = 10 m/s ^2.
1. Le long du trajet, l'accélération de l'objet est inférieure à g (constante de pesanteur).
La correction de cette proposition est : "vrai car a = Px/m = mg * sin a / m = 5m/s^2 (< à g). Je ne comprends pas pourquoi ici on prend la composante selon x pour la force poids. Est ce que c'est juste parce que la phrase dit " le long du trajet"?
2. Le travail global du poids après avoir fait le déplacement AB est égal à 50J.
Ici de nouveau, je ne comprends pas pourquoi on prend Px dans la formule de W = Px * AB cos (a) et non Py. Est ce que c'est encore parce que le mouvement se fait horizontalement?
3. L'énergie cinétique au point A est égale à mgh.
Je ne comprends pas pourquoi cette proposition est incorrecte. Puisque les frottements sont négligés, on a une conservation d'énergie. Càd : Em = Ec + Ep
Donc au point A, nous avons une énergie cinétique qui vaut zéro (je suis d'accord avec ça) mais dans l'égalité on peut marquer comme ça aussi non? => mv^2/2 = mgh
ce qui fait : 0=mgh. Non?
4. La puissance fournie par la force responsable du déplacement de l'objet de A à B est égale à 250 racine carrée de 10 W.
Par définition, je sais que P = W/t mais je ne connais pas le t. Pour ce faire, j'ai utilisé la formule de x = v/t et donc t = x/v. Dans le correctif, cette formule est également appliquée mais je vois que dans le correctif il est marqué : t = 200 / v max
Mais d'où vient 200? Enfin, le déplacement est de 100 m , non?
5. La force que subit l'objet pour se déplacer de A à B est proportionnelle à la distance parcourue.
Je sais que W = F*d*cos(a)
Mais ici la force = poids du corps. Donc la formule devient W = P*d*cos(a), donc la force reste bien proportionnelle au déplacement, non?
Voilà, merci beaucoup d'avance pour tout le temps et patience que vous m'accorderez !
1. La relation a = Px / m s'obtient en projetant l'expression de la 2e Loi de Newton sur un axe Ox parallèle à AB
La projection de la 2e loi de Newton sur un axe Oy perpendiculaire à AB montre que la composante Py du poids est compensée par la réaction du support.
2. Le mouvement ne se fait pas horizontalement !
Le poids peut être décomposé selon Ox et selon Oy
La composante selon Ox travaille : Ce travail, sur le déplacement AB est égal à P * AB * cos (α)
La composante selon Oy ne travaille pas car cette composante est perpendiculaire au déplacement
3. Au point A :
v(A) = 0
Ec(A) = 0
Ep(A) = mgh ( si on a choisi la référence des énergies potentielles en bas du plan incliné )
Em(A) = Ec(A) + Ep(A) = 0 + mgh = mgh
Donc l'énergie potentielle ainsi que l'énergie mécanique = mgh, mais pas l'énergie cinétique.
4. Le mouvement est uniformément varié .
L'accélération, la vitesse initiale et la distance parcourue sont connues.
On peut donc calculer la durée du trajet AB et en déduire la puissance cherchée.
5. L'énoncé parle de la force que subit l'objet.
Cette force c'est son poids, qui reste constant en direction, sens et module.
Tu confonds la force et le travail de la force qui lui est en effet proportionnel à la distance parcourue.
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