Bonjour,

Pour la question a :

le poids (toujours vertical et dirigé vers le bas)
la réaction normale du plancher (toujours verticale et dirigée vers le haut)
éventuellement une force de frottement plancher-chaussures qui permet de communiquer les accélérations

Supprime cette dernière force : tu montes dans le bus sur des rollers (danger ! danger !) le bus accélère (augmente ou diminue sa vitesse) : tu vas de l'avant à l'arrière du bus...

Question b : tu as bien répondu ; il ne faut pas incliner le corps ; il n'y a que deux forces (poids et réaction normale) elles s'opposent et s'annulent ; première loi de Newton : c'est le mouvement rectiligne uniforme.
Tu trouves cela bizarre... Il y a près de 400 ans, Galilée s'est beaucoup battu contre ses contemporains qui ne voulaient pas admettre cela. Le mouvement rectiligne et uniforme est "comme rien" (selon une traduction possible de son texte).

Question c : imagine-toi dans le bus qui freine fortement : que vas faire ton corps ? De quel côté dois-tu t'incliner pour ne pas tomber ?

bnonjour coll
je dirais que dans un bus qui freine brutalement, on a tendance à être projeté en avant et qu'il faut donc aller vers l'arrière.

Exact !

Tu as bien écrit que, quand le bus freine, son mouvement devient un mouvement rectiligne qui n'est plus uniforme, mais qui est "accéléré" (certains disent "décéléré") avec une accélération en sens opposé à la vitesse, donc une accélération vers l'arrière.

Pour que le passager ne bouge pas (dans le référentiel du bus) il faut qu'il soit soumis à la même accélération, dans le référentiel terrestre, que le bus (s'il a une accélération différente de celle du bus, toutes deux évaluées dans le référentiel terrestre, il va avoir un mouvement dans le référentiel du bus).

Dans le référentiel terrestre cette accélération nécessaire au passager sera la conséquence (deuxième loi de Newton) de la résultante des trois forces qui lui sont appliquées :
. son poids
. la réaction normale du plancher du bus (égale et opposée au poids)
. la force de frottement plancher-chaussures (qui est la réaction tangentielle du plancher)

Pour que cette résultante des forces soit dirigée vers l'arrière il faut que la force de frottement soit dirigée vers l'arrière.

La réaction du plancher est la somme vectorielle de ses deux composantes :
. la réaction normale (égale et opposée au poids...)
. la réaction tangentielle ou force de frottement

Si le corps est dans la direction de la réaction du plancher (donc penché en arrière) le passager pourra rester sur place (à la condition que les matériaux plancher et semelle des chaussures permettent l'intensité nécessaire de la force de frottement ; sur des rollers, sans frottement, incliné ou pas en arrière, le passager part vers l'avant).

D'accord avec tout ça ?

Donc pour la question d) :
l'angle est trouvé par sa tangente ; les deux composantes de la réaction du plancher sont
. verticalement, une intensité m.g (m : masse du passager ; g : intensité de l'accélération due à la pesanteur)
. horizontalement, une intensité m.a (a : "accélération" due au freinage du bus)

l'angle par rapport à la verticale est = tan^-1(a / g)

Pour le mouvement rectiligne uniforme a = 0 et tu retrouves bien un angle d'inclinaison nul par rapport à la verticale.

pour la question c, j'ai compris . Par contre, je ne vois pas comment vous pouvez savoir que la composante de la réaction du plancher a une intensité, horizontalement, m.a.

Pour que le passager ne bouge pas par rapport au bus il faut que dans le référentiel du bus son accélération soit nulle ou encore que dans le référentiel terrestre son accélération soit la même que celle du bus, c'est-à-dire a

Comme le passager est supposé avoir une masse a
il faut qu'il soit soumis à une force m.a
(deuxième loi de Newton)

Cette force lui est communiquée (par ses chaussures) par le frottement avec le plancher du bus. Si tu es sur des rollers cette force ne t'est pas communiquée, tu pars...

Il y a dans ce forum un problème (dont j'ai aidé la résolution) sur des blocs de glace transportés par un camion. Ces blocs n'ont pas de frottement avec le plancher du camion et ne restent pas en place.

Comme le passager est supposé avoir une masse m

d'accord merci beaucoup pour votre aide.
Je crois que je vais rechercher ce problème car j'ai encore besoin de me familiariser avec ce chapitre.

S'il y a des bus où tu habites : fais l'expérience ! (éventuellement avec quelqu'un qui t'empêchera de tomber et de te faire mal).

L'exercice du camion qui transporte des pains de glace : Mouvement

(clique sur la maison qui est un lien)

merci

Je ne te propose pas l'expérience avec des rollers, elle est trop dangereuse. Mais l'expérience de regarder vers l'avant et de devoir se pencher en avant lors des démarrages ; de se tenir bien droit(e) quand la vitesse est constante (ce qui est rare) ; de se pencher en arrière lors des ralentissements.
Un métro est peut-être mieux qu'un bus : il y a moins d'accélérations parasites.

Je t'en prie
A une prochaine fois !