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Théorème de l’energie mécanique

Posté par
Didass
27-10-20 à 14:00

Bonjour j'ai un exercice de physique à faire mais je bloque, j'ai trouvé 519,9J mais je pense que c'est faux
Voilà l'exercice:
Les camions de transport sont munis de rampes rugueuses empêchant le glissement trop rapide des objets déchargés. Un livreur laisse glisser, sans la retenir, une caisse, modélisée par un point matériel de masse m = 50 kg, avec une vitesse initiale vo = 1 m.s1 du haut d'une rampe. La rampe est accrochée au camion à la hauteur h = 85 cm et fait un angle a = 30° avec l'horizontale. La force de frottement de la rampe sur la caisse est supposée de norme F constante. Exprimer puis calculer la norme F de cette force de frottements pour que la caisse arrive en bas de la rampe avec une vitesse nulle.
Merci.

Posté par
odbugt1
re : Théorème de l’energie mécanique 27-10-20 à 14:14

Bonjour,

Merci d'expliquer comment tu as obtenu ce résultat.

Posté par
Didass
re : Théorème de l’energie mécanique 27-10-20 à 14:41

Em=Ec+Epp=Wab(f)
J'ai calculer Ec=25J
Et Epp=416,9J
Wab(f)=-f*A
Ec+Epp=-f*AB
-f=Ec+Epp/AB=25+416,9/0,85=519,9J

Posté par
odbugt1
re : Théorème de l’energie mécanique 27-10-20 à 15:46

Désolé, mais nous ne sommes pas sur la même longueur d'onde.

Je demande comment tu as obtenu ton résultat, mais tu ne donnes que quelques lignes de calcul sans référence aux lois de la physique utilisées, sans définitions précises de tes notations, sans la moindre phrase explicative.

Cela ne me convient pas.

Posté par
gbm Webmaster
re : Théorème de l?energie mécanique 27-10-20 à 16:06

Bonjour à vous deux,

@Didass : ce n'est pas pour t'embêter qu'on te demande d'améliorer ta rédaction, cela te sera demandé lors du bac et dans les études supérieures.

Voici par exemple une phrase qu'on trouve dans chaque sujet d'un concours national :

Citation :
La présentation, la lisibilité, l'orthographe, la qualité de la rédaction, la clarté et la précision des raisonnements entreront pour une part importante dans l'appréciation des copies. En particulier, les résultats non justifiés ne seront pas pris en compte. Les candidats sont invités à encadrer les résultats de leurs calculs

Posté par
Didass
re : Théorème de l’energie mécanique 27-10-20 à 16:08

D'après le théorème de l'énergie mécanique
Em=Wab(f)
Et Em=Ec+Epp
On a donc
Em=Ec+Epp=Wab(f)
Donc
Ec=1/2*m*v^2=25J
Epp=m*g*h=416,9J
On sait que Wab(f)=f*AB*cos(a)=-f*AB
On a donc
Ec+Epp=-f*AB
Ec+Epp/AB=-f*AB/AB
Ec+Epp/AB=-f
AN:
25+416,9/0,85=519,9J
Voilà j'espère que vous comprenez

Posté par
odbugt1
re : Théorème de l’energie mécanique 27-10-20 à 16:53

Je conserve les notations imposées par l'énoncé
Masse de la caisse : m    Sa vitesse initiale : v0      Hauteur de la rampe  :  h
Angle de la rampe avec l'horizontale  :  α      Intensité de la force de frottement  :  F

Je définis les propres notations : A et B  points de départ et d'arrivée de la rampe
On a AB = h / sin(α)  et si on tient compte que  sin(α) = sin (30°) = 0,5 on a AB = 2h

Energie mécanique en A : EmA = EcA + EpA =  (1/2) m v0² + m g h
Energie mécanique en B : EmB = EcB + EpB  = 0
Travail W de la force de frottement sur le trajet AB  :  W = - F * AB = - 2 F h

Application théorème de l'énergie mécanique :
EmB - EmA = W
0 - (1/2) m v0² - m g h = - 2 F h
(1/2) m v0² + m g h =  2 F h
F = m v0² / (4h)    +   m g / 2
Je te laisse faire l'application numérique et bien entendu ne pas exprimer le résultat en Joules comme tu l'as fait

Posté par
Didass
re : Théorème de l’energie mécanique 27-10-20 à 22:44

J'ai fait l'application numérique et je trouve environ: 260
Je doit l'exprimer en quoi alors si je doit pas l'exprimer en Joule?
Et je n'ai pas compris cette étape « On a AB = h / sin(α)  et si on tient compte que  sin(α) = sin (30°) = 0,5 on a AB = 2h »
vous pouvez plus détailler svp?

Posté par
odbugt1
re : Théorème de l’energie mécanique 28-10-20 à 00:14

Citation :
J'ai fait l'application numérique et je trouve environ: 260
Je doit l'exprimer en quoi alors si je doit pas l'exprimer en Joule?

Si tu relis la liste des  notations imposées par l'énoncé tu y trouveras que F est l'intensité d'une force.
Or l'unité d'intensité de force n'est pas le Joule.
C'est le   . . . . . . . . . . . .



Citation :
Et je n'ai pas compris cette étape « On a AB = h / sin(α)  et si on tient compte que  sin(α) = sin (30°) = 0,5 on a AB = 2h »
vous pouvez plus détailler svp?

Voir la figure ci-dessous.


Théorème de l’energie mécanique

Posté par
Didass
re : Théorème de l’energie mécanique 28-10-20 à 00:23

C'est le Newton, j'avais complètement oublié.
Oui je comprends mieux maintenant mais  pour AB=2h je n'ai toujours pas compris?

Posté par
odbugt1
re : Théorème de l’energie mécanique 28-10-20 à 00:27

AB = h / sin()
= 30°
sin (30°) = 0,5
AB = h / 0,5
AB = 2h

Posté par
Didass
re : Théorème de l’energie mécanique 28-10-20 à 00:34

Ah ok donc pour que la caisse arrive en bas de la rampe avec une vitesse nulle la norme F de cette force de frottements doit être de 260N?

Posté par
odbugt1
re : Théorème de l’energie mécanique 28-10-20 à 00:37

Oui

Posté par
Didass
re : Théorème de l’energie mécanique 28-10-20 à 00:39

Merci énormément de votre aide😊



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