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skateboard

Posté par sophie91 (invité) 29-12-07 à 12:41

l'ensemble S (enfant + skate) à une masse totale de 35Kg.La trajectoire représentée est celle du centre d'inertie de S,dans le plan vertical.On admet que durant le mouvement, sur la piste l'ensemble S se comporte comme un solide en translation.
    1.On néglige dans un premier modèle les forces de frottement.
a) Quelle doit être la valeur de la vitesse Va en A ( situé a l'altitude =O sur le dessin) de S pour atteindre D(avant D,B avec h=-2m,C=O,5 m et D avec h= 2m) ?
b)Caluler alors la vitesse en B.
    2.En fait avec la bitesse Va calculée précédemment, on atteint seulement le point C
Evaluer le travail des forces de frottements

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 13:37

Bonjour, après quelque soucis pour intégrer le schéma correspondant au problème, j'aimerai quelle est la démarche à suivre pour résoudre l'exercice.

Pour la question 1.a je pense qu'il faut calculer la vitesse entre les points A et B vu que le skateboard est en pente, c'est donc là qu'il prend sa vitesse pour atteindre le point D, nan?
Ne sachant pas si j'ai un bon départ sur l'exercice, je ne suis donc pas sur pour la suite...
Merci

skateboard

Posté par mickey54 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 13:41

Bonjour
Comme il n' y a pas de frottements alors il y aconservation de L'Em
soit Ec(A)+Ep(A)=Ec(D)+Ep(D) avec Ep(A)=0 car altitude 0 et Ec(D)=0 car il n'a plus de vitesse en D
ce qui donne
0,5mVa²=mgzD et tu tires Va

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 14:12

Merci, mais pour l'instant je n'ai vu que l'énergie cinétique et son théorème et en regardant des annales je suppsoe que Ep correspond a l'énergie potentielle de pesanteur mais je ne vois pas à quoi correspond Em ...

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 14:46

Suite au calcul de 0.5mVa²=mgzD
                       Va= (2gzD)
                       Va= (2x9.8x2)
                       Va= 6.3 m.s-1

Pour la question b je dois donc mesurer Vb

Dons d'après le th. de l'Ec

Ec(AB) = W(AB) x (Fext)

0.5mVa² - 0.5mVb²= mgh
0.5mVb²= mgh + 0.5mVa²
Vb² = 2gh + Va²
Vb = (2gh+Va)
Vb = (2x9.8x(-2)+6.3)
Vb 5.7 m.s-1

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 14:47

(suite)
Est-ce bien ça qu'il faut faire?
Merci d'avance

Posté par mickey54 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 14:51

oui attention juste a l'ecriture du theoremene de Ec 0,5mvf²-0,5mvi²

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 15:11

Pour la dernière question de l'exercice, je ne vois pas du tout comment on peut évaluer le travail des forces de frottement ???
Faut-il mesurer la vitesse de S de A à C, donc une vitesse Vc ?
Si c'est le cas, on aurait donc 0.5mVc2= mgzC ?
merci

Posté par mickey54 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 15:13

en fait l'NRJ qu' a S en A ne lui permet d'atteindre que c donc il faut calculer l'NRJ pour arriver en C et faire la différence evec celle pour arriver en D. cette différence est l'NRJ dê aux forces de frottements

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 15:58

Ce qui donnera idonc Ec(A) + Ep(A) = Ec(C) + Ep(C)
avec Ep(A) = 0 car l'altitude est de 0
et Ec(C) = 0 car il n'y a plus de vitesse

d'où 0.5mVac2=mgzC
     Vac = (2gzC)
     Vac = (2x9.8x0.5)
     Vac = 3.2 x 10-1 m.s-1
Or pour F = Forces de frottement
F = Vac - Va
F= 3.2 x 10 -1 - 6.3
F -5.98 N

Est-ce bien ça?
Merci

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 19:29

s'il vous plait, quelqu'un pourrai-it me dire si c'est correct , merci

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 29-12-07 à 19:51

...

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:06

Est-ce la bonne réponse? Merci d'avance

Posté par mickey54 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:13

bonjour
tu ne eus pas trouver une intensité de force négative

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:15

Pourquoi? le travail ets pourtant résistant et on me demande d'évaluer le travail...

Posté par mickey54 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:18

Oui on te demande d'évaluer le travail, un travail est une grandeur algébrique alors que l'intensité d'une force est tjs positive.
On te demande juste d'évaluer le travail des forces de frottements donc de donner leur valeur en Joules et non pas d'aller jusqu'à la valeur de la force qui est plus compliquée à trouver

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:25

à ok. donc sa donnerai:
WAC(P) = m*g*(zA-zC)
WAC(P) = 35 * 9,8 * 0,5
WAC(P) = 171,5 joules

Posté par mickey54 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:28

en fait tu auarais
0,5mVc²-0,5mVb²=W(P)+W(F) donc
W(F)=0,5m(Vc²-Vb²)-W(P)
en remplaçant les expressions par leurs valeurs tu trouves W(F)

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:30

je comprends pas, pourquoi tu fais l'énergie cinétique ?

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 13:48

Je n'ai pas Vc et ce n'est pas plutot entre les points A et C qu'il faut évaluer le travail des forces?

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 14:37

...

Posté par
Coll Moderateur
re : skateboard 31-12-07 à 14:53

Bonjour à tous les deux

sophie91 >> Tu me demandes de lire ce topic.

mickey54 t'a donné la solution le 29 à 15 h 13

Sans frottement l'enfant atteint D à vitesse nulle
Avec frottement l'enfant n'atteint que C (à vitesse nulle)
Le travail des forces de frottement est donc égal à la différence d'énergie potentielle entre C et D
Wff = -m.g.(zD - zC) = - 35 * 9,8 * 1,5 = -514,5 J

Travail négatif car résistant puisqu'il s'oppose au mouvement.

Posté par sophie91 (invité)re : skateboard 31-12-07 à 15:03

Merci beaucoup à vous deux pour votre aide!

Posté par
Coll Moderateur
re : skateboard 31-12-07 à 15:08

Pour ma part, je t'en prie.
A une prochaine fois !



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