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Théorème de l'énergie cinétique et mécanique de Newton
Bonjour,
Je suis au CNEDet je suis actuellement sur mon 6e devoir qui me pose quelques difficultés. La séquence portait sur la mécanique de Newton mais l'excercice me demande d'exploiter le théorème de l'énergie cinétique que je n'ai jamais étudié, surtout pas cette année! J'avais abordé l'énergie cinétique l'année dernière mais c'est tout. J'ai donc fait des rechers, j'ai trouvé le théorème et quelques explications mais je bloque toujours...
Ennoncé:
On se propose de mesurer la valeur des actions de frottement qui agissent sur un mobile autoporteur en mouvement. Ces actions serotn modélisés par un vecteur f constant de sens opposé au vecteur vitesse.
Ce mobile de centre d'interie G, de masse m est abandonné sans vitesse sur une table à digitaliser, inclinée d'un angle 
par rapport à l'horizontale. Au cours de son mouvement, le mobile suit la ligne de plus grande pente, de direction Ox, la position de G est repérée en fonction du temps par sa coordonnée x ds le repère, et transmise à un ordinateur.
Données; m = 220g; = 15°, g = 9.8 m/s^2 (??)
1) Calculer les valeurs de v et Ec à la date t= 0.0414 s
2) Etabllir l'inventaire des forces s'excercant sur le mobile et les représenter sur un shéma.
3) On appelle A et B les positions respectives occupées par le mobile aux dates t = 0 et t quelconque. En utilisant le théorème de l'énergie cinétique entre A et B, distants de l, exprimer Ec(B) en fonction de Ec(A), m, l et f
4) Détermination de la valeur f de la force de frottement
a) A partir des valeurs portées dans le tableau, représenter Ec(B) en fonction de l
On prendra 1 cm pour 10^-2m et 1cm pour 10^-2 J
b) Déterminer l'équation de cette courbe
c) En déduire la valeur f et l'énergie cinétique du mobile à la date t = 0
Bon, pour ce qui est de la question 1), j'ai trouvé facilement, j'ai juste appliqué les formules.
2) J'ai trouvé:
F (ext) = P + R - f
(car f est de sens inverse au sens du mouvement)
Mais à partir du 3)... C'est le gros flou! :S
J'espère sincèrement que vous pourrez m'aider 
Merci d'avance
Méné
** image illisible effacée et postée ci-dessous **
Edit Coll
Bonjour,
Pour l'instant l'image que tu as postée est illisible. Mais on verra cela plus tard.
Quelles sont tes réponses à la première question ?
Quant à ce que tu proposes pour la deuxième question, attention : c'est une égalité vectorielle (qui ici serait fausse si elle était considérée comme une égalité scalaire).
________________
Si tu veux investir quelques minutes : cela facilite bien la compréhension mutuelle ensuite :
Pour écrire un vecteur, par exemple le vecteur
tu tapes \vec{AB}
tu sélectionnes cela
tu cliques sur le petit bouton LTX qui se trouve en bas du cadre d'écriture au-dessus de "POSTER"
cela place des balises [ tex][/tex] autour de la sélection
N'oublie pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.
________________
Je sais, mais je ne savais pas comment faire les vecteurs... Merci
1) v = 0.0282/ 0.0414
= 0.681 m/s
Ec= 1/2 mV^2
= 1/2 * 0,22 * (0.681)^2
= 0.051 J
2) F (ext)= +
-
Comment as-tu calculé la vitessse à la première question ? Il faudrait vraiment que le tableau en image soit lisible.
Ton calcul ne me semble pas correct. On ne te demande pas une vitesse moyenne mais une vitesse instantanée.
Très bien le LaTeX 
Dsl pour le tableau, mais j'ai du retouché 36 000 fois pour que le forum accepte l'image!!
Ensuite oui, je suis sur de mes résultats. Premièrement ils se fondent dans les résultats du tableau (invisble) et ensuite, l'intervalle de temps entre deux position est faible, on admet donc que lavitesse moyenne est TRES voisine de la vitesse instantannée.Après tout le monde connait la formule pour la vitesse je pense... Je rédige pas mon devoir.
Je n'ai pas de porblème avec la question 1 et 2 mais avec la suite...!
Voilà, je ne pourrais pas faire mieux pour le tableau mais je pense que ça doit être assez gros maintenant
Alors... tout le monde connaît peut-être la formule de la vitesse, mais ton résutat est faux !
Tu peux calculer une approximation de la vitesse instantanée pour t = 0,041 4 seconde.
Ce n'est pas ce que tu as fait. Tu ferais mieux de ne pas être sûr de tes résultats ; ainsi ils pourront devenir justes.
On ne doit pas avoir la même calculatrice!
Je ne voit pas où j'ai fait mon erreur... J'ai encore recalculé, mais cela me donne toujours 0.681 m/ s
Après, aussi sur que je sois de ce que j'ai fait, je peux me tromper. Si je savais tout sur tout, je ne serait pas là! Mais là, je ne vois pas mon erreur surtout que là n'est pas mon problème encore une fois ...
On n'a surtout pas fait le calcul. Donc, avec des calculatrices identiques ou non, il est normal qu'on ne trouve pas le même résultat.
Pour calculer la vitesse pour t = 0,041 4 s il ne faut pas diviser 0,028 2 m par 0,041 4 s
Apparement cela vous amuse de tourner autour du pot...
Si j'ai fait une erreur et étant donné que je ne vois pas où elle est, le plus simple est quand même de me montrer mon erreur non?
On va peut être pas y passer toute la journée
Cela ne m'amuse pas du tout. Et si tu ne veux pas reconnaître que tu t'es trompé(e) je vais te laisser te débrouiller.
Je ne ferai pas l'exercice à ta place. Je te répète que c'est faux.
Il ne faut pas calculer la vitesse moyenne depuis le départ jusqu'à l'instant considéré pour avoir une bonne approximation de la vitesse instantanée à un instant donné.
Tu as les positions pour deux instants qui encadrent celui pour lequel tu cherches la vitesse (approchée) ; c'est cela qu'il faut utiliser.
Je suis quelqu'un de plutôt borné, et je ne changera pas et pour personne. Après comme je l'ai dit, je peux m'être trompée. Je ne vous ai jamais demandé de faire l'exercice à ma place! Ce n'est pas mon genre! après je n'oblige personne à m'aider.
Je vais revoir la question une nouvelle fois avec ce que vous m'avez dit, bien que j'avais déjà regardé sous cette angle avant... Bref
Je le dis et je le repète, mon problème n'est pas là, je ne coince pas sur cette question, j'ai compris le principe, c'est bon!
Je viens de calculer et le résultat ne change quasiment pas, cela revient au même. Mais puisque vous dites que c'est plus précis, je vais mettre ce calcul la.
Merci
Voilà, tout est juste pour attaquer la question 3) maintenant...
Quels sont donc tes résultats à la question 1 (vitesse instantanée approchée et énergie cinétique) ?
D'accord pour la vitesse : 0,69 m.s-1
L'arrondi pour l'énergie cinétique n'est pas correct. 0,053 J serait préférable.
Alors on peut passer à la suite.
Je suppose que tu sais faire la question 2.
Pour la question 3 : quelles sont les forces qui travaillent ? Que vaut leur travail ? Quelle est donc (littéralement) la variation d'énergie cinétique entre le départ et un instant quelconque pour lequel la distance parcourue est l ?
Vous supposez bien
Les forces qui travaillent sont le Poids et mes frottements.
P = mg
Ec = Ec(B) - Ec (A)
Ec(B) - Ec(A) = mg - f
Je ne suis pas si sûr que je suppose bien quand je lis cette réponse...
Oui, les deux forces qui travaillent sont le poids et les frottements.
Le poids vaut bien P = m.g
Mais ce que tu écris ensuite est tout à fait faux.
Une énergie ne peut pas être égale à une force (ou à une différence de forces, peu importe)
Il me semble prudent de revenir à la question 2 :
Que réponds-tu à cette question 2 ?
Peux-tu me donner les caractéristiques (point d'application, direction, sens, et intensité si possible) des trois forces :
. poids
. force de frottements
. réaction normale du support
Si il le faut...
Poids:
Appli à G
Verticale dirigé vers le bas
P = mg
P = 0.22*9.81
P = 2.158
relation normale:
Perpendiculaire à la table et appli au point de contact entre latable et le mobile
Force de frottement
Sur l'axe xOx' de sens opposé au vecteur vitesse
Je rappelle quand même que je n'ai jamais étudié la théorème de l'énergie cinétique, c'est du tout neuf pour moi. Logique donc que je ne sache pas l'appliquer
N'oublie jamais les unités en physique !
Le poids vaut environ 2,16 N
Quel est le travail du poids sur ce plan incliné de = 15° par rapport à l'horizontale quand le mobile a parcouru la distance l entre A et B ?
PS : Si tu avais lu la fin de l'énoncé, je pense que tu n'aurais pas écrit 0 m.s-1 et 0 J pour la vitesse et l'énergie cinétique correspondant à t = 0 s
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