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Niveau terminale
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vecteurs:travail de forces

Posté par tatianae (invité) 18-05-06 à 10:02

Bonjour
Voila je bloque sur un exo...
q,q' et q" sont des charges positives.q et q' sont fixes et q" est déplacée de C en B.
Après avoir calcculé F4(q/q")=K*qq"/(r4)² et F5(q'q")=K*q'q"/(r5)²,on me demande:
1)calculer le travail W4 de la force F'(q/q")en suivant le chemin CDB indiqué sur le schéma
2)calculer le travail W5 de la force F5(q'/q") en suivant l'arc de cercle CB

j'ai fait;
pour le 1):
W4(CàB)=W4(CàD)+W4(DàB)
       =de CàD(F4.u*ds)+de DàB(F4.u*ds)
       =(K*qq"/(r4)² *ds+(K*qq"/(r4)²*dr
       =0-(K*qq"/(-a)
car sD-sC=2a-2a=0 et rB-rD=a-2a=-a
c'est cà ?

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 10:05

j'essaye d'attacher une image...

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 10:23

comment faire on me dit que les dimensions de l'image sont supérieures à celles acceptées en px ?

en fait la figure est un triangle équilatéral OAB de coté a.le coté OA est porté par l'axe des abscisses Ox,le coté OB est porté par l'axe des Oy.la charge q est placèe en O.les courbes CB et CD sont respectivement des arcs de cercles de centre A et O

désolé je ne sais pas comment faire pour l'image...

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 11:40

voici le schéma correspondant:

vecteurs:travail de forces

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 12:05

Il suffit d'écrire que le travail d'une force perpendiculaire au déplacement de son point d'application est nul.
..et que le travail d'une force // au déplacement de son point d'application est égal à FORCE*DEPLACEMENT , avec un sif=gne + ou - selon que la force et le déplacement ont le m^me sens ou non.

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 12:55

donc de CàD est nul et donc W4=0+de DàB=K*qq"/(-a) ?

pour le 2)le travail est donc nul, c'est ça ?

en fait j'ai du mal avec l'expression du trvail lorsque le déplacement est une courbe...si le déplacement est une droite je sais faire

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 13:06

Entre B et D, prends x =DM et exprme la force et le déplacement en fonction de x . Calcule le trvail (attention au sgne) .. puis intègre entre les bornes de x...

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 13:09

donc j'obtiens:
W4=-K*qq"/x
et W5=0 ?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 14:02

Je répète (excuse moi d'insister, mais quand on on demande de l'aide, j'estime que le minimum est de faire ce qu'on te demade de faire ).
Exprime la force et le déplacemen, puis le travail...

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 14:59

la force est F(q/q")=K*qq"/OM²(je ne comprends pas pourquoi tu poses x=DM ce ne serait pas plutot x=OM car q est au point O) et le déplacement est dx
le travail est donc W=F.u*ds
                     =(K*qq"/x²)dx
                     =(-K*qq"/x +C)de D à B
                     =(-K*qq"/xB)-(-K*qq"/xD)
                     =K*qq"/(xB-xD)

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:11

Je me permets encore d'insiter.. Tu n'a pas écrit F en fonction de x !!! (3ème édition).. Tu veux que tu touches du doigt tes erreurs !!!

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:19

franchement j'avoue que je ne comprends pas ce que tu me demande...je suis paumée
dis moi déjà pourquoi tu poses x=DM et non pas x=OM?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:23

Alors pose x=OM si tu veux..
Ecris F en fonction de x , puis écris le trvail, puis l'intégrale avecles bornes.

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:28

bon on a faire par étapes...F est la force electrostatique qui est est F(q/q")=K*qq"/x² où x=OM c'est-à-dire la distance entre les charges q et q"
est-ce que ça pour commencer c'est bon ou pas ?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:37

OK , si OM est orienté comme sur la figure ..

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:39

Je suppose que ce que tu écris F(q/q")est la force subie par q" du fait de q et pas l'inverse .

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:41

le déplacement est donc dx ce qui entraine W=(K*qq"/x²)*dx
c'est tjs bon ou pas ?

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 15:42

oui c'est la force subie par q" du fait da la présence de q

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:11

Non, j'avais parlé des bornes de l'intégrale ..

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:15

les bornes de l'intégrales sont xO=0 et xM

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:16

FAUX.. Quelle est la borne inféreiure et la borne supérieure ..

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:21

la borne inférieure est xD et la borne supérieure est xB car q" suit le chemin CDB

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:22

OK, mais c'est quoi xD et xB..On va y arriver !!!

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:24

xD=2a et xB=a

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:25

Ouf enfin !!
Donc si j'intègre W=???

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:30

mais ça je l'avais déja dit ds premier mon message...
en intégrant je touve W=(-K*qq"/x+C)entre les bornes xD=2a et xB=a
W=(-K*qq"/a)-(-K*qq"/2a) c'est tjs bon ou pas?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:31

Tu pourrais au moins effectuer le calcul de la dernière ligne en effectuant la mise en facteur ..

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:35

oui je sais mais je voulais juste vérifier que mon intégration était juste avant d'aller plus loin
W=K*qq"/(2a-a)=K*qq"/a ?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:43

Ne me dis pas qu'en Terminales on ne peux pas calculer -(1/a)+(1/2a).

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 16:54

ok ok merci de ton "amabilité" depuis le début...
si je suis là c'est précisement pour demander de l'aide parce que je ne suis pas bonne en maths et que ça fait quelques années que je n'ai pas fait de maths
j'ai mis niveau terminale parce que c'est de là que je reprends
quant à l'exo,depuis mon message de 14:59 je t'ai exprimé F en fonction de x.....il suffisait juste de me dire d'exprimer xB et xD en fonction de a...

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 17:31

Je te signale que tu n'as toujours pas trouvé le résultat .. au lieu de monter sur tes grands chevaux.. Tu t'apercevras que tes résultats précédents étaient faux.

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 18-05-06 à 17:34

=(-K*qq"/xB)-(-K*qq"/xD)
=K*qq"/(xB-xD)

Voila un extrait de ton post de 14h59.. SI tu veux que j'applaudisse en disant c'est bien..

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 19-05-06 à 12:27

Je parlais  de ton sarcastique dans tes messages et du fait que tout n'était pas faux puisque j'avais écrit W=(-K*qq"/xB)-(-K*qq"/xD)ds le message de 14:59 ce qui n'était pas faux puisque tu me l'a fait réécrire ds le message de 16:30, en remplaçant xB et xD par leurs expressions en fonction de a...W=(-K*qq"/a)-(-K*qq"/2a)
je suis d'accord que la suite: K*qq"/(xB-xD) était fausse mais je parlais surtout du ton que tu prenais pour me dire les choses...si tu ne veux pas m'aider personne ne t'y oblige alors si tu le fais sois un peu moins condescendant...
à toi de voir ce que tu décides...

W=(-K*qq"/a)-(-K*qq"/2a)
==(-K*qq")(-a/2a²) ?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 19-05-06 à 13:04

Je veux bien t'aider .. mais j'estime qu'en Terminales, la soustraction de fractions doit être complètement acquise.
Malheureusement, ca n'est pas le cas, puisque ton calcul est encore faux.

Posté par
Nicolas_75
re : vecteurs:travail de forces 19-05-06 à 18:39

Bonjour,

Pas de panique. Les fiches de l' sont là pour les trous de mémoire :
https://www.ilemaths.net/maths_4_fraction.php

Pour additionner ou soustraire deux fractions, commencer par les mettre au même dénominateur. Ici, il s'agit de 2a.

Nicolas

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 20-05-06 à 09:57

W=(-K*qq"/a)-(-K*qq"/2a)
=(K*qq")(-1/2a) ?

le travail sur la portion CD est-il nul ? comment fait-on exactement pour savoir si la force est perpendiculaire à la tangente d'un point sur la courbe ?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 20-05-06 à 11:17

La force est radiale (dirigée vers le centre du cercle), le déplacement infinitésimal est parallèle à la tangente à la trajectoire.
Un rayon étant perpendiculaire à la tangente, le travail est nul, puisqu'il s'agit d'un produit scalaire.

Sur la partie D--> B , il était évident de trouver un travail négatif pusque le déplacement était de sens opposé à la force.

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 20-05-06 à 11:52

donc pour le 2) on a W(de CàB)est nul également ?
comment peut-il être nul s'il y a déplacement de la charge q" de C à B ?
selon la définition que m'as donnée on trouve donc tjs un travail nul lorsque le déplacement est une courbe non ?

Posté par
Nofutur2
re : vecteurs:travail de forces 20-05-06 à 13:00

Oui, W de C à B est nul.
Je repète que le travail d'une force est nul, lorsque cette force reste perpendiculaire au déplacement ..
Par exemple, si une bille se déplace sur un plan horizontal, le travail de son poids est nul car il est toujours perpendiculaire au déplacement.
Non, le travail d'une force qui se déplace le long d'une courbe n'est pas toujours nul.
Par exemple, la force de répulsion créée sur q'' par q a un travail non nul entre C et B, car cette force n'est pas perpendiculaire au déplacement tout au long de celui-ci.

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 20-05-06 à 22:47

ok merci pour les exemples...

2 dernières questions:
on me demande ensuite d'exprimer l' énergie potentielle du système formé par les 3 charges q,q' et q" placées respectivement aux sommets de OAB:ayant précedemment exprimé les différentes forces de q/q',de q/q" et de q'/q" et sachant que Ep=-F*ds il faut additionner les Ep ?

la dernière question est de retrouver directement l'Ep du système à partir de l'Ep de 2 charges et je ne sais pas comment faire...

Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 22-05-06 à 09:46

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Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 27-05-06 à 11:35

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Posté par tatianae (invité)re : vecteurs:travail de forces 28-05-06 à 11:15

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