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Travail des forces et énergie
Bonsoir,
J'ai un exercice à faire en physique et je n'arrive pas à faire tout ce qui concerne les forces et l'énergie. Voici mon énoncé :
Un skate board de masse m peut glisser avec frottements sur une rampe qui comporte une partie [OA] horizontale et une partie [AB] inclinée d'un angle 
par rapport à l'horizontale.
Le skate board, lancé avec une vitesse initiale de valeur v0, parvient au point B, redescend et s'arrête en un point C situé sur la partie horizontale. Les frottements sont équivalents à une force constante F tout au long du trajet.
Données : v0=6,0 m/s m=5,0 kg OA=8,0 m AB=4,0 m =30° F=10 N g=9,81 m/s²
1.a) Exprimer le travail de la force de frottement lorsque le skate board va directement du point O au point C sans passer par le plan incliné.
Là j'aurai dit que WOC(F) = -F*OC mais on n'a pas d'indication sur cette distance OC, du coup je sais pas si ça suffit comme réponse
b) Exprimer le travail de la force de frottement lorsque le skate board va du point O au point C en passant par B.
Là j'aurai décomposé WOC[F]=WOA(F)+WAB(F)+WBC(F) mais une fois de plus, il nous manque la distance BC. Etant donné que de B à C il n'y a plus que la force de son poids et celle des frottements, est-ce qu'on peut en faire quelque chose ? Si oui, je ne vois pas comment m'y prendre
c) Comparer les résultats et conclure.
2.a) Quelles formes d'énergie le skate board possède-t-il aux points A,B et C ?
Cela est-il encore en lien avec précédemment, ou bien c'est juste par rapport aux énergies mécaniques, potentielles de pesanteur et cinétique ?
b) Quel transfert d'énergie a lieu au cours du mouvement entre les points B et A ?
Serait-ce l'énergie cinétique transformée en énergie potentielle de pesanteur ? Comment justifier ?
3. Déterminer la distance BC parcourue par le skate board au retour.
Alors là, j'ai pas compris du tout comment faire...
Merci de votre aide !
salut !
1)b) tu devrais décomposer : WOC[F]=WOA(F)+WAB(F) + WBA(F) +WAC(F)
Or WAB(F) = WBA(F) = -F.AB (tu peux écrire l'expression du travail pour t'en rendre compte)
ça fait donc : WOC(F) = -F.OA -2.F.AB - F.AC
donc on voit que le travail des frottements sur ce parcours sera bien plus important que sur le parcours de O à C directement.
Je ne sais pas à quelle conclusion on veut te faire arriver. En tout cas on voit bien que le travail de F dépend du chemin parcouru donc que F n'est pas une force conservative
2)a) oui c'est par rapport aux énergies cinétiques et potentielles
Merci pour ces réponses.
Par contre, jusqu'ici il n'y a toujours pas eu besoin des données de l'exercice. Faut-il les utiliser dans la question 3 ? Je n'arrive pas à comprendre comment répondre à cette question, auriez-vous des explications pour m'aider à trouver la réponse ? Merci
salut
oui dans la question 3) tu dois utiliser les données de l'énoncé.
Il faut que tu fasses un bilan d'énergie mécanique. Tu peux procéder par étapes, en décomposant le trajet comme dans la question 1)
Je suis désolée mais j'ai beau chercher, je n'arrive pas à trouver comment determiner une longueur alors que l'on travaille sur le travail des forces ... Pourrais-tu m'expliquer comment faire s'il te plaît ?
Encore désolée pour le dérangement :/
variation d'énergie mécanique :
Em en O : 1/2.m.v0² = 90 J
Em en C : 0 J
travail de F : -(OA+AB+BC).F = -(12+BC)*10
par le théorème de l'énergie mécanique : -90 = -(12+BC)*10
là on a un probleme parce qu'on trouverait un BC négatif ...
en réfléchissant sur les causes d'erreur possible, on en vient à voir que le travail de F sur le trajet OA est égal à 1/2.m.v0². Donc en fait le skate board a juste l'énergie suffisante pour aller jusque A donc il s'arrête en bas de la pente sans pouvoir la monter
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