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Niveau première
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Surfeur.

Posté par
kiriss
19-10-09 à 18:25

Bonsoir, voilà, je bloque sur un exercice assez bête.


Dans tout l'exercice on négligera la résistance de l'air et on prendra g=9,8N.Kg-1.
Un surfeur remonte une piste plane inclinée d'un angle =30° par rapport à l'horizontale. Le système { surfeur + surf}a une masse de 50Kg. L'action de la piste sur le surf est équivalente à la force R de point d'application I. La valeur de R est 4,7*10^2N. La direction du vecteur R fait un angle = 25° avec la perpendiculaire à la piste.
1.Faire l'inventaire des forces qui s'applique sur le système. Préciser leurs caractéristiques.
2.Représenter les forces à l'échelle 1cm1.0*102N.
3.a. Construire graphiquement les composantes tangentielle et normale de la réaction R.
En déduire les valeurs de ces composantes.
b.Quelle est la valeur de la force de frottement?
4. Retrouver les valeurs des deux composantes de R par le calcul.
5.Représenter le vecteur-force équivalent à la somme des forces exercées sur le système.


Les première questions vont à peu près. je trouve P = 490 N, mais la force de frottement je ne mets pas de valeur car on me le demande après.


La question 3.a.
Ce que je comprends c'est que je dois construire la force de frottement f et la réaction normale ( Donc Rn est la perpendiculaire à la pente d'origine I). Mais après ils me demandent leurs valeurs et à la question 3.b ils me demandent la valeur de f, mais je devrais déjà y avoir répondu la question précédente non ? Ensuite à la question 4) ils me redemandent ces valeurs, et là je ne comprends pas vraiment.


Voilà ce qui est du problème d'énoncé, et maintenant je voudrais calculer Rn. Pour moi Rn = cos25 * 470 non ?

Et pour f il faut faire 90 - 25 = 65 et faire f = cos65*Rn ???

J'aimerais un petit coup de pouce, merci.
J'ai trouvé ce schéma sur internet, je vous le mets

Surfeur.

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 20-10-09 à 18:06

Up.

Posté par
c-p
re : Surfeur. 21-10-09 à 16:51

bonjour,
1. pour le poids c'est OK

3a.

Citation :
Ce que je comprends c'est que je dois construire la force de frottement f et la réaction normale ( Donc Rn est la perpendiculaire à la pente

c'est exactement ça
force de frottement = composante tangentielle de la réaction
pour en déduire les valeurs des composantes, il te faut faire une lecture graphique : tu mesures les longueurs de Rn et Rt et tu utilises l'échelle

3b.
Citation :
à la question 3.b ils me demandent la valeur de f

en effet car pour la question 3a., ils considèrent que tu ne t'es pas encore rendu compte que la composante tangentielle de la de réaction est en fait la force de frottement

4. c'est maintenant qu'il faut faire les calculs avec les cos et sin comme tu les as indiqués

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 21-10-09 à 20:51

Ok merci, j'ai une autre question du même type.

Imaginons une bille sur un plan incliné. Cette bille roule sans glissement.

Que représenterait la force Rt ? Les frottements ? ( Ils devraient être dans le sens de la monté de la pente dans ce cas )

Posté par
c-p
re : Surfeur. 21-10-09 à 20:55

oui

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 21-10-09 à 21:32

C'est pas possible car j'ai un autre exercice avec une bille où ils demandent de représenter Rt, et pourtant il est dans le sens de la descente de la pente....

Posté par
c-p
re : Surfeur. 21-10-09 à 21:35

si la bille descend, Rt est opposé au sens de la descente
si la bille monte, Rt est dans le sens de la descente.
Les frottements s'opposent au mouvement sauf dans le cas de la propulsion de la voiture

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 21-10-09 à 21:37

Mais c'est ça le problème, je te montre le dessin.

R = Rn + Rt, donc Rt est dans le sens de la pente non ?

Surfeur.

Posté par
c-p
re : Surfeur. 21-10-09 à 21:46

oui Rt est dans le sens de la pente selon ton schéma.
est-il dit si la bille monte ou descend ?
Il y a quelque chose qui m'échappe, je vais réfléchir au problème.

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 21-10-09 à 21:47

Justement ce n'est pas précisé si la bille descend ou pas, c'est juste dit qu'elle "roule sans glissement sur un plan incliné faisant un angle a=10° avec l'horizontale"

Posté par
c-p
re : Surfeur. 21-10-09 à 22:01

je ne vois qu'une solution : la bille monte !
voici ce que j'ai trouvé avec le même schéma que toi

Citation :
http://forums.futura-sciences.com/physique/178179-exercice-bilan-forces-besoin-dun-daide.html

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 21-10-09 à 22:18

Ah bah c'est exactement le même exercice.

Donc à la question "3)Que représente la composante vecteur Rt? Est-elle en sens contraire du mouvement?" il faut que je dise qu'elle monte et que Rt est la force de frottement ?

Posté par
c-p
re : Surfeur. 21-10-09 à 22:23

Rt est bien la force de frottements
et elle est bien en sens contraire du mouvement, la bille monte

en gros en première, la force de frottements est opposée au mouvement SAUF dans le cas de la propulsion (d'une voiture par exemple, mais tu devrais voir cela prochainement en cours)

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 21-10-09 à 22:27

Y en a un qui m'a dit que Rt représentait la force de frottement vers le bas et que c'était à l'origine de l'accélération de la bille. C'est faux ?

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 22-10-09 à 19:40

Car j'ai semblé entendre certaines personnes qui me disaient que la bille descendait et que c'est la force de frottement qui l'a fait accélérer. Mon professeur ma dis ça aussi... M'enfin c'est bizarre.

Posté par
c-p
re : Surfeur. 22-10-09 à 20:17

je demande leurs avis à des collègues. Mais si quelqu'un d'autre peut s'exprimer sur la question ce serait sympa.

Posté par
physix
re : Surfeur. 24-10-09 à 11:25

Bonjour, je pense la même chose que c-p :
- soit la bille est en train de monter (R + P s'opposent fortement au mouvement vers le haut, elle va vite d'arrêter)
- soit la bille est en train de descendre et dans ce cas là, R doit être de l'autre coté (R + P est plus petit, la bille est freinée mais va parcourir une distance plus grande avant l'arrêt total).

Posté par
kiriss
re : Surfeur. 25-10-09 à 15:42

Voilà j'ai trouvé un document, qui dit "Ne pas confondre roulement et glissement. Si à la place de la luge, on considère une bille
qui roule, la force de frottement sera dirigée vers le bas de la pente : c'est elle qui permet à
la bille de rouler."



http://www.physagreg.fr/Cours1ere/Physique/Cours/Physique-Chapitre3-forces.pdf

Posté par
physix
re : Surfeur. 26-10-09 à 00:22

Désolé, il est clair que j'ai dit une grosse bêtise en disant que la bille allait s'arrêter lorsqu'elle descend ...
La bille descend en accélérant donc la résultante des forces doit forcément être dans le sens de la pente. Mais cela ne veut pas forcément dire que la composante tangentielle est dans le sens de la pente.

Y'a autre chose qui me gêne : si cette bille descend, c'est qu'elle tourne de plus en plus vite dans le sens des aiguilles d'une montre donc elle subit un couple qui la fait tourner dans ce sens. La force exercée par le sol sur cette bille ne devrait-elle pas être à l'opposée du mouvement dans ce cas (vers le haut de la pente) ?

Sur cette simulation la composante tangentielle est en arrière (attention, y'a un vecteur vitesse sur la figure qui n'est pas un vecteur force)

Dans l'exercice 102 de , la composante tangentielle est aussi en arrière.

Dans ce livre
p 129, la composante tangentielle est en arrière (les points d'application ne sont pas bons ...).

Mais bon, la méca est souvent trompeuse alors ...



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