Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

Problème de physique sur les forces.

Posté par
SpX
02-12-07 à 22:12

Bonsoir,

Énoncé :
Un enfant tire une luge à vitesse constante avec une force F faisant un angle ß (beta) par rapport au plan.
1/ Quelles sont les forces appliquées à la luge (frottements négliés). Quelle est la valeur de F ?
2/ Même question, les frottements sont représentés par une force f de valeur constante, colinéaire à la vitesse et de sens contraire.
3/ Déterminer dans les deux cas la valeur de Rn (réaction du support). Que devient cette valeur si les frottements augmentent ?

Problème de physique sur les forces.

Voici le dessin, l'angle du bas, celui avec le support est α (alpha) et celui du haut, le fil avec la luge est ß (beta).

m = 6kg ; α (alpha) = 20° ;  ß (beta) = 15°  ;  f = 5 N   ;   g = 9.8 N.kg

Voilà mon problème, je trouve une valeur de F impossible (212.7 N).

Ce que j'ai fais :
P = mg = 6 x 9.8 = 58.8 N
Après application du principe d'inertie : P + Rn + F = 0

Après projection sur un repère (O;x;y)
De plus : Px = -P x sin α (alpha)      Py = -P x cos α
          Rnx= Rn     Rny = 0
          Fx = F x cos ß (beta)        Fy = F x sin ß (beta)



J'obtiens donc  :
   F x sin ß (beta) = P x cos α (alpha)
=> F x 0.26 = 58.8 x 0.94
=> F = 55.3 / 0.26 = 212.7 N


Par suite,
   Rn = P x sin α (alpha) - F x cos ß (beta)
=> 58.8 x 0.34 - 212.7 x 0.97 = -186.3

Voilà, je me pose la question suivante ?
Ai-je faux ? si oui, où ?

Ou
Est-il possible que Rn = |-186.3| = 186.3 N ??

Merci d'avance pour les réponses.

Posté par
SpX
re : Problème de physique sur les forces. 02-12-07 à 23:31

Up s'il vous plait.

Posté par
Coll Moderateur
re : Problème de physique sur les forces. 03-12-07 à 07:54

Bonjour,

J'appelle Ox l'axe passant par O, centre de gravité de la luge et parallèle au sol, orienté vers le haut (il n'est pas horizontal, il est à 20° de l'horizontale) ; j'appelle Oy l'axe perpendiculaire au sol, lui aussi orienté vers le haut (mais ce n'est pas la verticale, il est à 20° de la verticale)

Projection du poids sur Ox : Px = - P.sin()

Projection de la force de traction sur Ox : Fx = F.cos()

Les mots les plus importants de l'énoncé sont "à vitesse constante" ; donc on peut appliquer la première loi de Newton :
\vec{P}\,+\,\vec{F}\,+\,\vec{R}\,=\,\vec{0}
en particulier, en projection sur l'axe Ox :
Px + Fx = 0

La réaction du sol est perpendiculaire au sol et donc a une projection nulle sur l'axe Ox, Rx = 0

- P.sin() + F.cos() = 0

F = P.sin() / cos()

Application numérique :

F = 6 * 9,8 * sin(20°) / cos(15°) = 20,8 N



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !