Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Travail d'une force
Bonjour a tous,
J'ai un exercice a faire pour la rentree et je desire votre aide. J'ai repondu approximativement a toutes les questions mais je voudrais votre avis.
Voici l'enonce; Un traineau de masse m=110 kg, tire par un attelage de chiens, monte une piste enneigee rectiligne de pente 6% et de longueur L=500m a la vitesse constante v=18 km/h.
(le centre d'inertie du traineau s'eleve de 6m lorsqu'il parcourt 100m)
le traineau est considere comme un solide en translation rectiligne. Les force de frottement s'opposant au mouvement du traineau sont equivalentes a une force unique et constante f de valeur f=70N.
Tout d'abord, que represnte 6% en degres?? j ai fais le calcul par rapport a 180 degres et j'ai trouve 10,8 degres, c est cela?)
Premiere question; Faire le bilan des forces. Representer ces forces sur un schema.
A cette question j'ai repondu le poids (verticale, vers le bas, centre de gravite et P=M.g soit P=110.9,81=1080N), la reaction normale au support (verticale, vers le haut,point de contact support/objet et de norme inconnue), la force de frottememts (oblique, oppose au vecteur vitesse, centre de gravite et de norme 70N) et enfin la force de traction (oblique, meme sens que vecteur vitesse et de norme inconnue)
Tout cela est-il juste?
Deuxieme question; Quelle est la resultante de ces forces?
Ici, petit probleme, je ne sais pas si il faut prendre la force normale au support puisque son travail est nul, si la resultante est en realite la force de traction, ou la resultante du poids et du frottememt????
Troisieme question; Calculer le travail du poids; j ai trouve 539 550Joules grace a la relation W=M.g.L
Caluculer le travail de la force frottement, j ai trouve 35 000Joules avec la meme relation
Derniere question; En deduire le travail de la force de traction exercee par les chiens sur le traineau pour un deplacement de longueur L.
Selon la premiere loi de newton, P+f+T=0 dois je negliger la reaction normale?
T=Psin10,8
T=202N et avec la relation, son travail est de 101 000J, ca ;e smble etrange car il est inferieur a celui du poids...
Quelle est la puissance moyenne de cette force??
J ai trouve 1 000W grace a la relation de la valeur du travail sur le temos en seconde avec t=100secondes puisque v=18 km/h sur 500m soit 0.5km.
Dites mois s il y q des erreurs s il vous plait. Merci d avance.
Bonjour,
6% ne représente rien en degrés parce que ce n'est pas un angle. C'est une tangente...
C'est la tangente de l'angle du plan incliné ==> tan-1(0,06) 
3,43°
Bilan des forces... C'est à peu près bon
- le poids (vertical, vers le bas, centre de gravite et P=M.g soit P=110.9,811079 N)
- la réaction normale au support (verticale, vers le haut,point de contact support/objet et de norme inconnue)... Attention => verticale par rapport au plan incliné.
Souvent, on fait une composition avec la force de frottement. A ce moment-là, la réaction totale n'est plus perpendiculaire au plan incliné. Mais, ici, on les sépare...
- la force de frottements (parallèle au plan incliné, opposé au vecteur vitesse (ou au déplacement), centre de gravité et de norme 70N)
- la force de traction (parallèle au plan incliné, même sens que le vecteur vitesse (ou le déplacement) et de norme inconnue)
La résultante des forces ?
Il faut projeter les forces sur deux directions perpendiculaires, le plan incliné et la normale au plan incliné
Pour le travail du poids
Il n'y a qu'une partie du poids qui travaille...
On décompose le poids sur les deux directions. La composante du poids qui est normale à la piste (P cos
), ne travaille pas ( étant l'angle du plan incliné). Seule, l'autre composante (P sin) travaille.
De plus, le travail du poids est résistant donc négatif 
W = -P sin L .
Le travail de la force de frottement
Travail résistant aussi..
W = -f L
Le travail de la force de traction exercée par les chiens sur le traineau pour un déplacement de longueur L
On a la force totale sur le traîneau qui est égale à T-(P sin+f) (seule la composante parallèle au plan incliné nous intéresse).
Le travail de cette force est égale à la variation d'énergie mécanique (Em = Ec + Ep), donc de la variation d'énergie potentielle (Ec étant constante puisque v constante).
Merci bien Marc, tu as donc fait abstraction de la force normale au support c est bien ca? donc la resultante des forces concernent le poids et la force de frottements? je bloque vraiment sur cette question. merci d avance
Non, je ne fais pas abstraction de la réaction du support.
Par projection sur l'une des deux directions dont j'ai parlé, R - P cos = 0.
Je vais faire un schéma pour que ce soit plus clair mais il me faut un petit moment...
08-02-09 à 03:42 : tu travailles la nuit ou tu es insomniaque ? 
merci marc, c est plus clair a present, non je ne travaille ni la nuit et je ne suis pas insomniac je te rassure, je suis aux etats unis donc avec le decalage horaire ca peut paraitre etrange. merci encore pour tout
OK pour les Etats-Unis.
La résultante des forces est nulle. Pourquoi ? Parce que la vitesse est constante (1ère loi de Newton).
Je l'ai déjà écrit d'ailleurs :
R - P cos = 0 sur la normale au plan incliné
T - P sin -f = 0 sur la parallèle au plan incliné
que l'on peut écrire plus globalement :
Annuler
connectez vous