Equilibre D'Un Solide Sur Un Plan Incliné Avec Frottement - Youtube | Maison A Vendre À Penestin

Saturday, 20 July 2024

TERMspé. Exercice: cube en équilibre sur un plan incliné - YouTube

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Description: Un colis, posé sur un plan incliné, est retenu par la rugosité du support (frottements). Les 3 forces agissant sur le mobile: le poids, la réaction du support qui peut se décomposer en 2 (force de frottement et réaction normale du support). Définitions: Réaction du support: Force exercée par un solide (sol, mur... ) sur un objet en contact avec lui, perpendiculaire (normale) au plan du solide au niveau du point de contact. Frottement: Force exercée par un solide rugueux (sol, mur... Equilibre d un solide sur un plan incliné physique. ), un liquide ou un gaz sur un corps en contact avec lui, opposée au mouvement effectif ou probable.

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$\centerdot\ \ $ Le référentiel d'étude est le référentiel terrestre supposé galiléen. $\centerdot\ \ $ Les forces extérieures appliquées au système sont: $-\ \ $ Le poids $\vec{p}$; force exercée par la terre sur la caisse. $-\ \ $ La composante normale $\vec{R}$ de la réaction du plan incliné sur la caisse. $-\ \ $ La force de frottement $\vec{f}$ toujours colinéaire et opposée au sens du mouvement. $\centerdot\ \ $ Appliquons le théorème du centre d'inertie ou principe fondamental de la dynamique. On obtient alors: $$\sum \vec{F}_{\text{ext}}=m\vec{a}_{_{G}}=\vec{p}+\vec{f}+\vec{R}$$ $\centerdot\ \ $ Choisissons comme repère de projection un repère orthonormé $(O\;;\ \vec{i}\;, \ \vec{j})$ et supposons qu'à l'instant $t_{0}=0$, le centre d'inertie $G$ du solide, considéré comme un point matériel, se trouve à l'origine $O$ du repère. Equilibre d un solide sur un plan incliné tour. $\centerdot\ \ $ Projetons la relation $\ \vec{p}+\vec{f}+\vec{R}=m\vec{a}_{_{G}}$ sur les axes du repère. Les expressions des vecteurs $\vec{f}\;, \ \vec{R}\;, \ \vec{a}_{_{G}}$ et $\vec{p}$ dans la base $(\vec{i}\;, \ \vec{j})$ sont alors données par: $$\vec{f}\left\lbrace\begin{array}{rcr} f_{x}&=&-f\\f_{y}&=&0\end{array}\right.

\;, \quad\vec{R}\left\lbrace\begin{array}{rcr} R_{x}&=&0\\R_{y}&=&R\end{array}\right. \;, \quad\vec{a}_{_{G}}\left\lbrace\begin{array}{rcl} a_{_{G_{x}}}&=&a_{_{G}}\\a_{_{G_{y}}}&=&0\end{array}\right. $$ $$\vec{p}\left\lbrace\begin{array}{rcr} p_{x}&=&p\sin\alpha\\p_{y}&=&-p\cos\alpha\end{array}\right. $$ En effet, le poids $\vec{p}$ est orthogonal à l'axe $(xx'')$ de plus, l'axe $(Oy')$ est perpendiculaire à l'axe $(xx'). $ Donc, en appliquant les propriétés géométriques ci-dessus, on obtient l'expression de $\vec{p}$ ainsi définie dans la base $(\vec{i}\;, \ \vec{j}). $ Et par conséquent, la (R. F. D); $\ \sum \vec{F}_{\text{ext}}=m\vec{a}_{_{G}}$ s'écrit alors: $$m\vec{a}_{_{G}}\left\lbrace\begin{array}{rcr} ma_{_{G_{x}}}&=&p\sin\alpha-f+0\\ma_{_{G_{y}}}&=&-p\cos\alpha+0+R\end{array}\right. Equilibre d'un solide sur un plan incliné avec frottement - YouTube. $$ D'où; $$\left\lbrace\begin{array}{ccr} ma_{_{G}}&=&p\sin\alpha-f\quad(1)\\0&=&-p\cos\alpha+R\quad(2)\end{array}\right. $$ De l'équation (1) on tire: $$\boxed{a_{_{G}}=\dfrac{p\sin\alpha-f}{m}}$$ La trajectoire étant une ligne droite et l'accélération $a_{_{G}}$ constante alors, le mouvement est rectiligne uniformément varié.

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