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résolu

- Une barre homogène (AB), de masse m = 300g, est en équilibre comme l'indique la figure 3 ci-après. A l'équilibre l'allongement du ressort est Al = -4,0 cm. La raideur du ressort est k = 50,0 N. m-1. - Etablir le bilan des forces appliquées à la barre (AB). 2 Représenter R la réaction du sol sur la barre (AB). En déduire. -1-Construire le polygone des forces appliquées à la barre (AB). -2-Trouver R l'intensité de la réaction du plan sur la barre (AB). -3-Donner la valeur de l'angle de frottement. -1- Déterminer les coordonnés des forces appliquées à la barre dans le repère R(O; i;j), -2-Trouver l'intensité de la force de frottement entre la barre (AB) et le sol. -3- En déduire la valeur de l'angle de frottement- Une barre homogène (AB), de masse m = 300g, est en équilibre comme l'indique la figure 3 ci-après. A l'équilibre l'allongement du ressort est Al = -4,0 cm. La raideur du ressort est k = 50,0 N. m-1. - Etablir le bilan des forces appliquées à la barre (AB). 2 Représenter R la réaction du sol sur la barre (AB). En déduire. -1-Construire le polygone des forces appliquées à la barre (AB). -2-Trouver R l'intensité de la réaction du plan sur la barre (AB). -3-Donner la valeur de l'angle de frottement. -1- Déterminer les coordonnés des forces appliquées à la barre dans le repère R(O; i;j), -2-Trouver l'intensité de la force de frottement entre la barre (AB) et le sol. -3- En déduire la valeur de l'angle de frottement

Répondre :

TNKHALLRKEN

1. Bilan des forces appliquées à la barre (AB):

- Poids de la barre = m * g = 0.3 kg * 9.81 m/s^2 = 2.943 N (vers le bas)

- Force exercée par le ressort = k * Al = 50.0 N/m * (-0.04 m) = -2.0 N (vers le haut)

Le bilan des forces appliquées à la barre (AB) est donc : 2.943 N (vers le bas) - 2.0 N (vers le haut) = 0.943 N (vers le bas)

2. Représentation de R la réaction du sol sur la barre (AB):

R est une force verticale exercée par le sol sur la barre (AB) pour la maintenir en équilibre. Elle est égale en intensité à la force poids de la barre (2.943 N), et de sens opposé.

3. Polygone des forces appliquées à la barre (AB):

Pour construire le polygone des forces appliquées à la barre (AB), on utilise les forces suivantes :

- Poids de la barre (2.943 N, vers le bas)

- Force exercée par le ressort (-2.0 N, vers le haut)

- Réaction du sol (2.943 N, vers le haut)

En reliant les extrémités des vecteurs, on obtient un triangle qui représente le polygone des forces appliquées à la barre (AB).

4. Intensité de la réaction du sol sur la barre (AB):

La réaction du sol est égale en intensité à la force poids de la barre, soit 2.943 N.

5. Valeur de l'angle de frottement:

L'angle de frottement est donné par la formule : tan(θ) = f/N, où f est la force de frottement et N est la force normale exercée par le sol sur la barre. Dans ce cas, la force de frottement est égale en intensité à la réaction du sol (2.943 N), donc : tan(θ) = 2.943 N / 2.943 N, ce qui donne θ = 45°.

6. Coordonnées des forces appliquées à la barre dans le repère R(O; i;j):

On peut décomposer les forces appliquées à la barre selon les axes i et j du repère :

- Poids de la barre : (0 ; -2.943 N)

- Force exercée par le ressort : (0 ; 2.0 N)

- Réaction du sol : (0 ; 2.943 N)

7. Intensité de la force de frottement entre la barre (AB) et le sol:

Comme on l'a déjà trouvé, la force de frottement est égale en intensité à la réaction du sol, soit 2.943 N.

8. Valeur de l'angle de frottement:

On l'a déjà calculé au point 5, l'angle de frottement dans ce cas est de 45°.

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