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la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 11:37
par Invité
bonjour, j'ai besoin d'aide je n'arrive pas a démarrer je bloque completement sur un exercice dont je vous joint l'énoncé:
un enfant assis sur une luge se déplace sur une piste horizontale. Il appuie fortement sur ses jambes pour prendre de la vitesse. Il aborde au point A, avec une vitesse Va, une pente faisant un angl "alfa" avec l'horizontal. Un rocher est situé au point C. Le systeme {luge + enfant} est soumis à une force de frottement f de valeur constante tout au long de son déplacement. on néglige l'action de l'air.
1) Sachant que la vitesse du systeme au point B est Vb = 16.0m.s-1, montrer que la valeur de la force de frottement est d'environ 100N. (On demande de calculer une valeur précise avec une démarche clair et rigoureuse)
2)Calculer la distance hypothétique que parcourt le systeme à partir du point B avant de s'arrêter.
3) est- ce que l'enfant percute le rocher? conclusion.
Données : m{luge+enfant}=40.0kg
"alfa"=40°
Va=5.0m.s-1
AB=30.0m
Bc=50.0m
il y a un schéma a coté de l'énoncé...
Je n'arrive pas du tout a commencer l'exercice je ne trouve aucune piste aider moi svp
Sarah
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 11:44
par SoS(3)
Bonjour Sarah
vous avez certainement étudié une relation entre l'énergie cinétique et les travaux des forces. Quelle est cette relation ? Appliquez là ensuite à cette situation ; n'oubliez pas de réaliser un bilan des forces qui s'exercent sur le système.
J'attends vos réponses.
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 12:22
par Invité
alors je vous note ce que j'ai écris:
bilan des forces:
poids P
réaction normale du support Rn
forces de frottement f
la réaction normale est perpendiculaire au déplacement du systeme donc son travail est nul
on a alors d'après le théorme de l'énergie cinétique:
WAB(P)+WAB(f)=1/2mvb²+1/2mva²
maintenant je pense qu'il faut que je fasse le calcul en isolant les fottements (après avoir dévelloppé ce qu'est le travail f.AB.cos(f,AB)
qu'est ce que vous en pensez je suis sur la bonne voie?
sarah
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 13:30
par SoS(3)
Bonjour ,
oui vous êtes sur la bonne voie ;
par contre , concernant l'énergie cinétique , Ec(B) - Ec(A) = somme des travaux.
Il vous reste en effet à développer les travaux pour exprimer f en fonction des données. J'attends cette expression.
Bon courage.
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 14:07
par Invité
voici l'expression que j'ai trouvé (elle me parait fausse...)
f= mvb²-mva²/2mq(zb-za)*AB.cos \(a\)
merci pour votre aide
Sarah.
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 15:43
par SoS(3)
En effet, il y effectivement un problème ;
On a donc 1/2m vB² - 1/2m vA² = W(poids) + W(f) ; exprimez W(poids) et W(f) séparément SVP pour voir où est le problème. Merci.
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 16:27
par Invité
d'accord alors:
WAB(P)=mg(zb-za)
WAB(f)=f.AB.cos\(a\)
Donc
mg(zb-za)+(f.AB.cos\(a\))=1/2mvb²-1/2mva²
f.AB.cos\(a\)=1/2mvb²-1/2mva²/(mg(zb-za))
f=mvb²-mva²/(2mg(zb-za)*AB*cos\(a\)
quelque chose ne va pas mais je ne sais pas quoi...
merci
sarah
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 16:39
par SoS(3)
Alors, vous faîtes plusieurs erreus concernant les travaux des forces :
- W(P) = mg (zA-zB) (toujours altitude du départ - celle d'arrivée) ; mais ici on connaît la distance AB et l'angle alpha. Par conséquent en faisant un schéma : vous pouvez exprimer (zA-zB) en fonction de AB et alpha.
-W(f) = - f.AB par application du produit scalaire entre le vecteur f et le vecteur AB. alpha n'a rien à voir ici .
J'attends votre correction.
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:01
par Invité
je dois manquer de concentration pour faire ces erreur la ...
alors voici la reponse que je vous propose:
avec le sinus on peut déduir l'alltitude de A:
Sin\(a\)=Za/AB
=>Za=Ab.sin\(a\)
De plus Zb=0 car le point B est situé au sol il est donc considéré comme étant l'origine de l'axe Z
D'où:
mg(AB.sin\(a\))-f.AB=1/2mvb²-1/2mva²
-f.AB=mvb²-mva²/2mg.AB.sin\(a\)
-f=mvb²-mva²/2mg.AB.sin\(a\)*AB
Cela me semble maintenant juste qu'en pensez vous?
Merci encore
Sarah
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:05
par SoS(3)
Je ne comprends pas comment vous passez de :mg(AB.sin alpha)-f.AB=1/2mvb²-1/2mva² qui est exact à : -f.AB=mvb²-mva²/2mg.AB.sin alpha qui est faux .
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:20
par Invité
j'ai divisé tout par mg(A.sin\(a\)) a gauche et a droite
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:27
par SoS(3)
Et ne faut-il pas plutôt soustraire ?
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:29
par Invité
ouiiiiiiii !!!
merci !!
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:31
par SoS(3)
Il vous reste maintenant à effectuer le calcul puis à continuer l'exercice. Bon courage.
Re: la luge
Posté : mer. 15 avr. 2009 17:38
par Invité
je suis trop bete de ne pas y avoir pensé c'est grave!
Je vous remercie de votre aide
a bientot