Une voiture descend une côte rectiligne de pente 6,0 % et de longueur L = 200 m à la vitesse
constante v= 70 km.h¹.
Cette voiture tracte une caravane de masse m = 500 kg.
Dans cet exercice la caravane sera considérée comme un solide en translation.
Les forces de frottements s'opposant au mouvement de la caravane, dues essentiellement à la
résistance de l'air, sont équivalentes à une force unique et constante ƒ de valeur f= 1,0.10³ N.
1. Montrer par le calcul qu'une pente de 6,0 % correspond à un angle de 3,4°, puis faire
un schéma du problème en positionnant judicieusement les axes du repère.
2.
Faire le bilan des forces extérieures s'appliquant à la caravane et les représenter sur le
schéma de la question précédente.
3. Appliquer le PFD et exprimer puis calculer la résultante de chacune des forces
appliquées à la caravane ?
4. Calculer le travail du poids P et le travail de la force de frottement f pour un
déplacement de longueur L.
5. En utilisant le théorème de l'énergie cinétique (voir annexe ci-après), en déduire le
travail de la force de traction 7 exercée par la voiture sur la caravane pour un