Descente d'un bloc

[Invité]

Voici le problème :

Un bloc de masse m = 50kg se trouve en haut d'un plan incliné d'un angle alpha = 45° par rappport à l'horizontale. La longueur du plan incliné est d = 4.5m
Le bloc est alors lâché sans vitesse : il arrive en bas du plan avec une vitesse v = 5.8 m/s
On modélise le frottement par une force constante F parallèle au plan incliné.

1. Calculer F.
2. On retient le bloc par une corde parallèle au plan incliné. La force T exercée par la corde sur le bloc arrive en bas du plan avec une vitesse égale à 2.0 m/s, la valeur de F restant inchangée.


Et bien, j'ai beau me creusé la tête, aucune idée et un petit coup de pouce ne serais pas de refus...
Merci d'avance.

[SoS(5)]

Bonjour,

Pour résoudre votre exercice, commencez par déinir le système, le référentiel d'étude puis faites un schéma qui permet de bien visualiser les informations données dans l'énoncé, Faites ensuite un bilan des forces qui s'exercent sur le système étudié en utilisant un DOI par exemple. Enfin retrouvez dans votre cours le thèorème de l'énergie cinétique qui relie variation d'énergie cinétique et somme des travaux des forces extérieures exercées sur le système étudié.
Bon courage et n'hésitez pas à nous recontacter en cas de besoin.

[Invité]

J'ai le même problème a traiter pour la rentrée, la personne avant Moi a Oubliée de préciser que Nous devons calculer T, sachant que cette force est constante , pour que le bloc arrive en bas du plan avec une vitesse de 2,0 m/s ...

Merci de votre aide.

Sarah.C

[SoS(6)]

Pour la première partie de l'exercice, je reprends les mêmes recommandations que mon collègue de l'an passé, faites un schéma définisez le système, etc. Pour compléter et vous donner un coup de pouce supplémentaire, voici quelques indications...
Un calcul rapide (qui n'est pas demandé, c'est pour celà que je vous donne le résultat) montre qu'en l'absence d'action "freinante" le mobile arriverait en bas de la pente avec une vitesse de 7,9 m/s et donc une certaine énergie cinétique. S'il va moins vite, il a moins d'énergie cinétique; ce déficit d'énergie cinétique est certainement du à un travail résistant. Vous pouvez certainement trouver ainsi la valeur de la force globale responsable de ce travail résistant.
Si cette force est seule, comme F, vous l'avez de suite, s'il y a deux forces constantes simultanées parallèles et que vous en connaissez une, je pense que vous trouverez sans peine la seconde....

Bon courage

[Invité]

Merci beaucoup :)

Mais étant donné que ce travail est résistant , est-il possible que la valeur de la force de T soit négative ?

Car en essayant dabord de calculer la variation d'energie cinétique ( J'ai trouvée - 114,2 J) . J'ai trouvée une valeur de -35,93 N pour la valeur de T.

Encore Merci.

Sarah.C

[Invité]

Bonjour,

Sans vouloir abuser de votre gentillesse,
Pour calculer F, comme demandé dans la première question, il faut partir du principe que la variation de l'energie cinétique est égale à la somme des forces appliquées au solide en mouvement ?

Merci d'avance.

[Invité]

Pour la variation d'energie cinétique, je trouve 8.41 .10² J

Est-ce le bon résultat ? Au moins, suis-je sur la bonne piste ?

Merci

[SoS(6)]

De rien...

Je n'ai pas fait les applications numériques mais si vous avez travaillé en valeurs algébriques il est normal que vous trouviez un travail négatif puisqu'il est résistant. Par contre votre force est positive (comme le déplacement d'ailleurs!), le signe "-" vient de l'angle de 180° entre le sens du déplacement et le sens de la force (opposés).
Le travail d'une force faisant intervenir le cosinus de l'angle entre le déplacement et la force on a ici un cos180° qui vaut "-1" d'où le signe "-" du travail.

A bientôt pour d'autres exercices...

[SoS(14)]

Bonjour,

Je réponds ici au message du 2 janv à 16:01.
Une relecture attentive de votre cours devrait vous permettre d'éviter une belle erreur (fréquente !)

N'hésitez pas à revenir poser des questions sur votre Travail ....

[Invité]

Pourquoi ne pas citer les messages pour plus de clarté ?
Je commence à être perdu.

Donc pour en revenir à l'exercice, la formule du cours dit clairement :

deltaEC(A-->B)= SigmaW_AB(F)

[SoS(14)]

Bonjour,

en réponse de la question de 16:11 (ça se bouscule un peu..)

Le résultat est correct

A bientôt

[Invité]

Qu'entendez vous par "ça se bouscule un peu?"

J'ai trouvé mon erreur, c'est de ne pas faire la différence entre la valeur de F et le vecteur F, enfin avec la flèche quoi.
C'était ça ?

Désolé d'abuser de votre aide...

[SoS(14)]

Bonjour,
Sans vouloir abuser de votre gentillesse,
Pour calculer F, comme demandé dans la première question, il faut partir du principe que la variation de l'energie cinétique est égale à la somme des forces appliquées au solide en mouvement ?
Merci d'avance.

Re-Bonjour (réponse au message de 4:28)

Certes je m'efforce de donner l'heure des messages auxquels je réponds MAIS si vous de votre côté vous vouliez bien SIGNER vos messages par votre prénom (comme cela vous est gentimment demandé en rouge en bas de la fenêtre de rédaction) cela nous aiderait grandement !!!

"Somme des forces" si jen crois un message précédent (cité ci-dessus et non signé !!!) n'est pas égale à "somme des TRAVAUX des forces" à moins qu'il faille d'urgence que je consulte mon opticien !!

A bientôt avec une signature

[SoS(6)]

Qu'entendez vous par "ça se bouscule un peu?"

J'ai trouvé mon erreur, c'est de ne pas faire la différence entre la valeur de F et le vecteur F, enfin avec la flèche quoi.
C'était ça ?

Désolé d'abuser de votre aide...

Concrètement vous avez trouvé quelle valeur pour les frottements?

Je viens de reprendre tous les messages et je ne crois pas que vous ayez déjà trouvé la bonne réponse.
La valeur de 841 J est bien une énergie cinétique mais l'exercice n'est pas fini pour autant...
Tout dépend de ce que l'on appelle variation d' énergie cinétique, je veux dire par là de quelle variation on parle. Celle que vous avez calculé en trouvant 841 J est celle du solide entre le haut et le bas de la pente avec les frottements. Celle sur laquelle je voulais vous mettre sur la voie dans mon premier message (sos6) est la variation entre l'énergie cinétique théorique sans frottements et l'énergie cinétique réelle avec frottement qui vous amenait à trouver le travail résistant (donc bien négatif !) et la force qui en est responsable. Mais ce n'est qu'une méthode, on peut à partir de 841 J trouver directement F mais c'est un peu plus compliqué il faut faire des projections... toutes les forces n'étant pas colinéaires

Tenez nous au courant de votre avancement.

[SoS(14)]

En réponse au message de 4:34 ... non signé sniff ...

Qu'entendez vous par "ça se bouscule un peu?"
J'ai trouvé mon erreur, c'est de ne pas faire la différence entre la valeur de F et le vecteur F, enfin avec la flèche quoi.
C'était ça ?
Désolé d'abuser de votre aide...

"ça se bouscule" signifiait que d'un coup il y avait beaucoup de monde sur ce forum sur cette question particulière (au moins deux ou trois "visiteurs" et deux Sos : le numéro 6 et moi-même ....) et comme il nous faut un peu de temps pour vous répondre et qu'entre temps d'autres questions arrivent et que le "robot" classe les messages par l'heure à laquelle ils sont postés cela devenait un peu confus....

je présume que votre précédent message était

Merci beaucoup :)
Mais étant donné que ce travail est résistant , est-il possible que la valeur de la force de T soit négative ?
Car en essayant dabord de calculer la variation d'energie cinétique ( J'ai trouvée - 114,2 J) . J'ai trouvée une valeur de -35,93 N pour la valeur de T.
Encore Merci.
Sarah.C

Quant à votre erreur elle tient certes au caractère vectoriel de la force et aussi de la définition du travail comme produit scalaire de deux vecteurs ... or ici le vecteur force T et le vecteur déplacement sont opposés .... d'où un signe "moins"