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problème force de frottements

Posté par
gllme
30-04-13 à 17:57

Bonjour à tous !
Voilà : j'ai commencé mes révisions bac et j'ai quelques difficulés avec un exercice sur les forces de frottements..

sujet :
On considère un livre de masse m=0,15kg glisant sur un plan incliné d'angle = 30° par rapport à l'horizontale. On suppose que le livre, assimilé à un point matériel, a un mouvement rectiligne uniforme.

questions :
1)a) Donner la direction et le sens de la force de frottemets exercée sur le livre paar le plan incliné
1)b) Faire le bilan des forces appliquées sur le livre. Les forces de frottements fluides seront négligées.
1)c) Grâve à la 2nde loi de Newton, calculer la norme de la force de frottement solide.
2) Le livre glisse sur 60cm. Calculer au cours de ce glissement le travail
a) du poids
b) de la force de frottements solide

mes réponses :
1)a) pas possible de montrer mon dessin mais je sais que c'est bon
1)b) forces appliquées sur le livre : le poids [vecteur]P/ force de résistance du plan incliné sur le livre [vecteur]R / force de frottement solide [vecteur]Ffs
1)c) D'après la 2nde loi de Newton :
Forces extérieures = m x [vecteur]a
(mes difficultés commencent ici )
[vecteur]P + [vecteur]R + [vecteur]Ffs = 0
[vecteur]Ffs = [vecteur]R - [vecteur]P
2)a) Wab (P) = mgz = 0,15x9,81x30= 44,15 N ( z trouvé par trigonométrie)
2)b) Wab (Ffs) = [vecteur]R - [vecteur]P = mg - mgz = -42,7 N
Mes réponses à partir de 1)c) me paraissent vraiment étranges, pourriez-vous me dire ce qui ne va pas svp.
Merci d'avance pour votre aide

Posté par
mjpopo
re : problème force de frottements 30-04-13 à 18:43

Hola!

Je révise moi aussi alors je joue avec toi

1) c) Le mouvement étant rectiligne uniforme, on appliquera donc le principe de l'inertie disant que
Fext =0

Or les forces, tu les as énoncées: vect(P), vect(R) et vect(f)
Ensuite, qu'est-ce qu'ils valent?:

vect(R) = 0 car perpendiculaire à la trajectoire
vect(f) = -f (selon mon repère)
vect(P= mg*sin

On écrit donc:

vect(P) + vect(f) + vect(R) =0
vect(P) + vect(f)=0
mg*sin  -f = 0
-f = -mg*sin
d'où f = mg*sin
= 0,15*9.81*sin(30) = -1,45N (négatif car opposé au repère je pense...)  Peut-être que je me trompe, j'apprends comme toi

2) Il faut mettre la calculette en radian ou en degré???

si je suis en degrés:

W(P) = P * AB * cos = mg * AB * cos = 0,15 * 60E-2 * cos(30°)
     = 0,76 N

W(f) = f * AB * cos = -1,45 * 60E-2 * cos(30°)
     = -0,23 N

Voilà comment je ferais... ^^

Posté par
gllme
re : problème force de frottements 30-04-13 à 19:37

tes calculs paraissent plus juste que les miens en tout cas ^^
mais je ne comprends pas comment tu obtiens vect(P)= mg*sin..
vect(P) = mgz
donc z = sin x "longueur du plan descendu" , nan ?

Posté par
mjpopo
re : problème force de frottements 30-04-13 à 20:14

mazette de mazette... J'ai plus ou moins bien compris ce truc il y a qq jours sur ce forum justement ^^
skieur
Je vais essayer de t'expliquer: voir schéma

Alors on travaille avec l'angle qui est en vert et l'angle ( qui est en rouge.
Imagine que le vecteur P forme un coté du triangle rectangle formé.

Il faut maintenant retourner en 1ere S
Tu te souviens, les produits scalaires? ben les revoilà!
||vecteur P|| * cos(angle entre P et OX) = ||vecteur P|| * cos(/2 - ) = vecteur P * sin

Le passage de cos(pi/2 - alpha) = sin alpha est une formule de maths vue en première également et revue normalement cette année ^^

donc t'en déduis que mg*cos(/2 - ) = mgsin

Sinon il existe encore plus simple et plus pratique! Tu sais que dans tout problème avec une pente et un truc qui est dessus et où il y a du principe de l'inertie, il y aura du P = mgsin ou du P = -mgsin... C'est une option! ^^
Donc je te conseille "d'oublier" le mgz et de penser directement à mgsin ou - msin selon le repère que tu prends pour P

problème force de frottements

Posté par
gllme
re : problème force de frottements 01-05-13 à 18:00

ah oui je comprends ! Je pense que je vais prendre la deuxième option..
merci beaucoup !

Posté par
mjpopo
re : problème force de frottements 01-05-13 à 18:02

haha! je l'ai prise aussi XD
En revanche, tu sais s'il faut mettre en radian ou en degré la calculette ici?



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