Application de formules

[Squall92]

Salut à tous ,

edit : résolu

J'ai un petit problème avec mon devoir en physique je suis bloqué , quand je cherche les réponses 3 et 4 de l'image 1 , je n'arrive pas à le faire en tenant compte de la pente ?

edit :

Une skieuse commence à dévaler une pente incliné à 30 ° . En supposant le coefficient dynamique µd = 0.1 . déterminez son accélération et sa vitesse après 6 s

Et pour la deuxième j'arrive à rien du tout j'ai l'impression qu'il manque de donné ?!

Merci d'avance

[Benjamin]

Salut,
La réponse se trouve dans le fait que l'énergie totale d'un système se conserve. Ici, tu as une certaines énergie cinétique en bas de la pente. Au fur et à mesure que tu montes, cette énergie se transforme en énergie potentielle. Se faisant, pour que la somme des 2 énergies restent égales, l'énergie cinétique diminue jusqu'à attendre 0. Autrement dit, il faut que tu calcules l'altitude à laquelle tu arrives en disant qu'elle correspond à une énergie potentiel égale à l'énergie cinétique de départ. Une fois que tu connais la hauteur, grace au sinus de l'angle, tu as la longueur.

[Squall92]

Merci pour ta réponse :)


Pour le 1 :

Donc on connait :

- m = 10 kg , - v : 11,7m/s , côté : 8 °

a ) E cin = (m*v²)/2 , (10*11,7²)/2 ,
E cin = 68 * 10 J (je suis obligé de gardé les chiffres significatifs à cause du prof , je sais pas si c'est comme ça partout)

b ) E pot = m*g*h , 68*10 = 10 * 9,81 * h , h = 6,9 m

c ) Je suis d'accord avec ton raisonnement , je l'ai dans mon cours ^^

C'est de la trigono alors et pas une formule type à la physique ? Car c'est pour ça que je trouvais pas alors j'y aurais jamais pensé ^^

h/L = sin x , donc 6,9/L = sin 8 , 6,9/L = 0.139 , L = 49,64 = 50 m et je crois que c'est juste car j'ai les réponses dans mon livre (mais pas les développement) et ça donne ça :)

d) Vt = a * delta t + vo
0 = a * delta + 11.7
- 11.7 = a * delta t
_________________________________

delta x = (a * delta t ² ) / 2 + delta t * vo
50 = (-11.7 * delta t ) /2 + delta t * 11.7
50 = -5.85 * delta t + delta t * 11.7
50 = 5.85 * delta t
delta t = 8.54 = 8.5 s :we:



Et pour l'autre je suis toujours bloqué je pense :hum:

[Benjamin]

Pour le 2ème exo, il faut prendre en compte la force de frottement dynamique. Pendant le trajet du solide, cette force travaille ce qui se traduit en une perte d'énergie supplémentaire. Ici, tu n'as plus Ecin+Epot=Cte. Il faut rajouter le travail de cette force. Tu sais que le module de la force de frottement, c'est le module de la force de soutien multiplié par le coefficient de frottement dynamique. Sa direction, c'est celle du mouvement. Le travaille se calcule en faisant l'intégrale le long du trajet de la force scalaire la vecteur de déplacement. Comme ici il y a colinéarité entre les 2,et que la force de soutien est constante, c'est juste W=||F|| * (b-a), où b est l'arrivée et a le départ.

[Squall92]

Encore une fois merci de ta réponse ,

mais le problème ici est que je n'ai pas encore appris ce que tu m'as cité et je ne peux l'utiliser comme justificatif au devoir :-/

Les formules apprises sont :

F mot = F dyn + F frott (évidemment on peut l'adapter)

F frott = µmg

Mais on a pas été plus loin pour les formules en rapport avec les forces de frottement , mais comment l'utiliser sans connaitre la masse ?!

[Squall92]

Je rappel que ce n'est pas fini car je dois le rendre pour bientôt ^^

Donc je cherche le moyen de faire l'exercice mais avec les formules simples , s'il faut j'ai un récapitulatif de toutes les formules que je connais et donc je dois utiliser pour faire les exercices

[Dominique Lefebvre]

Je rappel que ce n'est pas fini car je dois le rendre pour bientôt ^^

Donc je cherche le moyen de faire l'exercice mais avec les formules simples , s'il faut j'ai un récapitulatif de toutes les formules que je connais et donc je dois utiliser pour faire les exercices

Bonsoir,
Une chose m'échappe : tu as l'air de ramener la résolution d'un problème de physique à l'application de formules qui tu tirerais de ton formulaire magique! Est-ce cela pour toi un problème de physique?

Et que tu ais à rendre ton devoir bientôt ne fera pas avancer les choses plus vite! c'est ton problème, tu ne crois pas...

[Dominique Lefebvre]

Salut à tous ,

[url="http://img150.imageshack.us/img150/6020/img185mx4.jpg"]http://img150.imageshack.us/img150/6020/img185mx4.jpg[/url]

J'ai un petit problème avec mon devoir en physique je suis bloqué , quand je cherche les réponses 3 et 4 de l'image 1 , je n'arrive pas à le faire en tenant compte de la pente ?

[url="http://img150.imageshack.us/img150/5706/img186iq2.jpg"]http://img150.imageshack.us/img150/5706/img186iq2.jpg[/url]

Et pour la deuxième j'arrive à rien du tout j'ai l'impression qu'il manque de donné ?!

Merci d'avance

La prochaine fois, recopie ton énoncé au lieu de le scanner, ce sera plus lisible! Et je te prie de ne pas scanner des documents protégés par un droit d'auteur.

[Benjamin]

Je ne vois pas ce que c'est que cette formule :
F mot = F dyn + F frott
C'est quoi 'mot' ?
Pour l'expression de Ffrott, je suis d'accord.

[Squall92]

Bonsoir ,

Non non je ne réduis pas du tout la physique a une simple application de formule c'est juste que je ne comprends pas très bien comment procéder avec les formules données et faire l'exercice avec des formules non-acquises ne me servirais à rien , il doit surement avoir des autres façons de procéder mais je dois m'en tenir à ce que je connais c'est pour ça que je proposais de montrer le récapitulatif des formules.

Oui en effet c'est mon problème c'était juste pour attirer l'attention mais ce n'était pas utile

Pour les droits d'auteurs j'y avais pas du tout pensé ! J'avais scanné ça pour un ami et donc je l'avais repris par soucis de facilité , j'éditerai mon message tout à l'heure pour rendre cela plus clair .


Pour en revenir au problème :

Les données connues :

- pente : 30°
- µ : 1%
- Delta t : 6 s

Mon problème est que je n'arrive pas à faire le lien entre tout ça :-/

Pour la pente , ça pourrait être un plan incline et donc je pourrais appliquer : h/L = sin 30 ou P'= P sin 8 mais je ne connais pas les autres données .

Le µ vient de la force de frottement Ffrott = µ mg mais là non plus pas assez de donné il me semble

Le delta t peut s'appliquer dans plusieurs choses mais à part dans le calcule de la vitesse (vt = a * delta t + vo) je vois pas trop non plus :-/

Il y a quelque chose qui m'échappe

Encore merci de votre aide précieuse

[Squall92]

Je ne vois pas ce que c'est que cette formule :
F mot = F dyn + F frott
C'est quoi 'mot' ?
Pour l'expression de Ffrott, je suis d'accord.

F mot = Force moteur , il fallait calculer le force d'un moteur d'une voiture , c'est la seule trace que j'ai de l'application de la force de frottement dans mon cours mais ça prend différente forme en fonction des exercices

[Squall92]

J'ai pensé à quelque chose cette nuit , peut-être que ce n'est pas du tout juste mais je tente le coup , dites moi si cette formule peut s'appliquer ou pas

F = P' - Ffrott

ma = mg * sin 30 - (et c'est là que je suis pas sûr du tout) 0.01 * mg

a = 9.81 * 0.5 - 0.01 * 9.81

a = 4.8 m/s²

a = delta v/delta t = 4.8 * 6 = v , v = 28.5 = 30 * 10

ps : le µd 0.1 je pense qu'il fallait en tenir compte comme si µ = 1 %

[Dominique Lefebvre]

J'ai pensé à quelque chose cette nuit , peut-être que ce n'est pas du tout juste mais je tente le coup , dites moi si cette formule peut s'appliquer ou pas

F = P' - Ffrott

ma = mg * sin 30 - (et c'est là que je suis pas sûr du tout) 0.01 * mg

a = 9.81 * 0.5 - 0.01 * 9.81

a = 4.8 m/s²

a = delta v/delta t = 4.8 * 6 = v , v = 28.5 = 30 * 10

ps : le µd 0.1 je pense qu'il fallait en tenir compte comme si µ = 1 %

Mais enfin, bon sang, ce n'est pas comme ça qu'on fait de la physique !!!
Ce n'est pas en te demandant si une des formules de ton bouquin s'applique ou pas!!!
Pour commencer, as-tu fait un schéma de ton problème? Sais-tu l'exprimer en français, c'est à dire poser le problème? Tu balances des calculs sans même savoir pourquoi!

Applique donc la seconde loi de Newton au mouvement de ton solide: qu'est-ce que cela donne? D'abord en vectoriel puis avoir projeté sur ton référentiel? Parce que bien sur, tu as définis un référentiel...

[Squall92]

Oui biensûr j'ai le dessin et je pense que c'est un plan incliné , la "skieuse" est en haut du triangle rectangle que représente le plan incliné , elle est attirée par P' et une force contraire (frottement) la freine , et donc la force qui l'attire est P'-Ffrott



Bah non , si je "balance" la formule c'est que je sais pourquoi , c'est juste que je ne poste pas ma réflexion ici je l'écris vite fais sur une feuille de "réflexion"

La seconde loi de Newton dites-vous ? "Si la masse est grande , l'accélération est faible" ? Je l'ai utilisée pour essayer de calculer l'accélération.

Par contre je ne comprends pas trop le vocabulaire que vous utilisez :hum:

référentiel ?

[Dominique Lefebvre]

Oui biensûr j'ai le dessin et je pense que c'est un plan incliné , la "skieuse" est en haut du triangle rectangle que représente le plan incliné , elle est attirée par P' et une force contraire (frottement) la freine , et donc la force qui l'attire est P'-Ffrott

[url="http://imageshack.us/"][/url]

Bah non , si je "balance" la formule c'est que je sais pourquoi , c'est juste que je ne poste pas ma réflexion ici je l'écris vite fais sur une feuille de "réflexion"

La seconde loi de Newton dites-vous ? "Si la masse est grande , l'accélération est faible" ? Je l'ai utilisée pour essayer de calculer l'accélération.

Par contre je ne comprends pas trop le vocabulaire que vous utilisez :hum:

référentiel ?

Alors là, il y a comme un problème!
Tout d'abord ton schéma et le bilan des forces auxquelles est soumise ta skieuse. A priori, elle est soumise à son poids, à la réaction de la piste et la force de frottement au glissement. Ce n'est pas ce que je vois sur ton schéma.

Ensuite ton énoncé de la seconde loi de Newton : il est faux! Revois ton cours.

Enfin, en première S, tu dois savoir ce qu'est un référentiel. On introduit cette notion en seconde. D'ailleurs sans référentiel, je me demande bien comment tu représentes et calcules tes vecteurs forces...

Bref, tes fondamentaux sont faux. Je te conseille vivement de reprendre cet exercice au début en posant de bonnes bases. Tu fais des maths plutôt que de la physique. Tu n'essayes pas de comprendre la physique du phénomène, mais plutôt d'appliquer des formules. Il va falloir changer ça si tu veux faire de la physique un peu plus avancée...

[Squall92]

Je n'ai pas mis le poids sur le schéma car je ne le jugeais pas utile mais je ne comprends pas ce qui cloche ?!

Pour la 2ème loi de Newton , même si je prends mon cours je la même chose .

"Si la masse est grande , l'accélération est faible , F=ma " c'est tout ce que j'ai

Vous devez parler du système français surement mais moi je suis en Belgique , donc j'ai du voir ça mais les noms ne sont peut-être pas les mêmes ni pour l'acquisition des notions peut-être

Je comprends pas comment je pourrais procéder autrement ?! Et si mes acquis sont faux alors y'a un problème car à l'école je n'ai jamais eu ce genre de problème. Je n'arrive peut-être pas à comprendre quelque chose de simple ce qui me fait bloquer , c'est peut-être la manière de procéder

Comment bien procéder alors ? Car quand je dois faire un exercice généralement c'est de l'application de formule une fois que c'est compris , ici l'exercice me semble en rapport avec les lois Newton et un plan incliné

edit : j'ai demandé à un ami français , l'année où je suis en Belgique est l'équivalent de la seconde en français , c'est normal donc je n'ai pas encore tous les acquis car je ne l'ai pas encore finie et que je connais encore moins ceux de 1S car je n'y serai que l'année prochaine :++:

[Dominique Lefebvre]

Je n'ai pas mis le poids sur le schéma car je ne le jugeais pas utile mais je ne comprends pas ce qui cloche ?!

Par principe, dans un problème de mécanique, tu dois d'abord définir un référentiel. Tu appelle cela peut être "repère". Il s'agit d'une base de vecteurs unitaires centré sur un point origine, qui te permet de positionner tes forces et de calculer les projections, et aussi d'une horloge qui te permet de mesurer le temps. C'est un principe fondamental de la mécanique: ne l'oublie pas.

Ensuite, dans ce repère, tu dois tracer toutes les forces qui tu auras inventoriées : ici le poids et la force de frottement dynamique.
Il est indispensable de faire figurer le poids, parce que sinon, comment expliques-tu que tu écrives ' = m*g*sin(alpha)? D'où vient cette expression, d'après toi? Pourquoi P' ?

Pour la 2ème loi de Newton , même si je prends mon cours je la même chose .

"Si la masse est grande , l'accélération est faible , F=ma " c'est tout ce que j'ai

Non, ce n'est pas le sens de la deuxième loi de Newton! Cette loi dit que la somme des forces qui s'exercent sur un objet ponctuel en mouvement est égale au produit de la masse de l'objet par son accélération. C'est précisement ce que tu dois établir: les forces en présence, leur somme en faisant attention à ce que tu additionnes (c'est le piège!) et tu écris que la somme est égale à m*a ....

Vous devez parler du système français surement mais moi je suis en Belgique , donc j'ai du voir ça mais les noms ne sont peut-être pas les mêmes ni pour l'acquisition des notions peut-être

Je comprends pas comment je pourrais procéder autrement ?! Et si mes acquis sont faux alors y'a un problème car à l'école je n'ai jamais eu ce genre de problème. Je n'arrive peut-être pas à comprendre quelque chose de simple ce qui me fait bloquer , c'est peut-être la manière de procéder

Comment bien procéder alors ? Car quand je dois faire un exercice généralement c'est de l'application de formule une fois que c'est compris , ici l'exercice me semble en rapport avec les lois Newton et un plan incliné

edit : j'ai demandé à un ami français , l'année où je suis en Belgique est l'équivalent de la seconde en français , c'est normal donc je n'ai pas encore tous les acquis car je ne l'ai pas encore finie et que je connais encore moins ceux de 1S car je n'y serai que l'année prochaine :++:

Je ne connais pas bien le système belge, mais tu sais, le traitement d'un problème de mécanique est le même partout...
Je regarde ton énoncé original et j'essaye de t'expliquer ça...

[Dominique Lefebvre]

Bon reprenons ton problème.

On va d'abord estimer les forces en présence, en les projetant dans un repère Oxy orthonormé lié à la skieuse. L'axe Ox du repère est parallèle à la pente.
Tu me suis jusque là?

Dans ce repère, j'identifie le poids que je projette sur Ox : F = m*g*sin(alpha).
Il faut trouver l'expression de la force de frottement dynamique. Tu as du apprendre en cours qu'elle est proportionnelle à la réaction normale au support (la force qu'exerce la piste sur la skieuse, car sinon elle s'enfoncerait!). Cette réaction N est égale à la projection du poids sur l'axe Oy, soit m*g*cos(alpha). Le coefficient de proportionnalité est mu (0.1 ici). Et donc Ff, la force de frottement est égale à mu*m*g*cos(alpha).

Maintenant que j'ai mes forces en présence, j'écris la seconde loi de Newton sur l'axe Ox (je fiche des forces sur l'ax Oy car la skieuse ne s'envole pas a priori):
F + Ff = m*a . J'ai écris en gras car il s'agit de vecteurs... Donc attention aux signes en projetant! Cela devient F - Ff = m*a, car F et Ff sont de sens différent alaors que F et a ont le même sens (la skieuse accélère...)
Et donc:
m*g*sin(alpha) - mu*m*g*cos(alpha) = m*a

Je te laisse continuer, mais tu constateras facilement que tu n'as pas besoin de la masse de la skieuse...

[Squall92]

Par principe, dans un problème de mécanique, tu dois d'abord définir un référentiel. Tu appelle cela peut être "repère". Il s'agit d'une base de vecteurs unitaires centré sur un point origine, qui te permet de positionner tes forces et de calculer les projections, et aussi d'une horloge qui te permet de mesurer le temps. C'est un principe fondamental de la mécanique: ne l'oublie pas.

Arf , le problème c'est que je n'ai pas (encore) après cela :hum:

Ensuite, dans ce repère, tu dois tracer toutes les forces qui tu auras inventoriées : ici le poids et la force de frottement dynamique.
Il est indispensable de faire figurer le poids, parce que sinon, comment expliques-tu que tu écrives ' = m*g*sin(alpha)? D'où vient cette expression, d'après toi? Pourquoi P' ?

Oui j'aurais du le mettre en effet , j'ai juste mis les forces de j'avais dit plus haut , P' est la force qui attire le corps vers le bas de la pente et qui se calcule en fonction de P (et du % de la pente)

Non, ce n'est pas le sens de la deuxième loi de Newton! Cette loi dit que la somme des forces qui s'exercent sur un objet ponctuel en mouvement est égale au produit de la masse de l'objet par son accélération. C'est précisement ce que tu dois établir: les forces en présence, leur somme en faisant attention à ce que tu additionnes (c'est le piège!) et tu écris que la somme est égale à m*a ....

Ah oui en effet je n'ai pas été assez complet , pour la 2ème loi de Newton

J'ai vu qu'il y a une réponse pendant que j'écrivais je vais aller voir ça avant

Je ne connais pas bien le système belge, mais tu sais, le traitement d'un problème de mécanique est le même partout...
Je regarde ton énoncé original et j'essaye de t'expliquer ça...

Oui mais il y a surement des petites différences

[Squall92]

On va d'abord estimer les forces en présence, en les projetant dans un repère Oxy orthonormé lié à la skieuse. L'axe Ox du repère est parallèle à la pente.
Tu me suis jusque là?

Euh non , j'ai jamais du faire cela pour l'instant donc je suis déjà bloqué ...

Dans ce repère, j'identifie le poids que je projette sur Ox : F = m*g*sin(alpha).
Il faut trouver l'expression de la force de frottement dynamique. Tu as du apprendre en cours qu'elle est proportionnelle à la réaction normale au support (la force qu'exerce la piste sur la skieuse, car sinon elle s'enfoncerait!). Cette réaction N est égale à la projection du poids sur l'axe Oy, soit m*g*cos(alpha). Le coefficient de proportionnalité est mu (0.1 ici). Et donc Ff, la force de frottement est égale à mu*m*g*cos(alpha).

Non j'ai pas appris cela et donc je ne comprends pas le cos (alpha) de la Ffrott ?!

Maintenant que j'ai mes forces en présence, j'écris la seconde loi de Newton sur l'axe Ox (je fiche des forces sur l'ax Oy car la skieuse ne s'envole pas a priori):
F + Ff = m*a . J'ai écris en gras car il s'agit de vecteurs... Donc attention aux signes en projetant! Cela devient F - Ff = m*a, car F et Ff sont de sens différent alaors que F et a ont le même sens (la skieuse accélère...)
Et donc:
m*g*sin(alpha) - mu*m*g*cos(alpha) = m*a

C'est ce que j'avais trouvé ce matin sauf que je n'introduis pas le cos alpha comme dit plus haut

[QUOTE/Je te laisse continuer, mais tu constateras facilement que tu n'as pas besoin de la masse de la skieuse...[/quote]

Oui ce n'est plus qu'un simple calcule à effectuer ^^