Solution au problème 15.3.14 de la collection Kepe O.E.

15.3.14. Considérons le problème de l'abaissement d'une charge de masse m sur un plan incliné sans vitesse initiale. Il est nécessaire de déterminer quelle vitesse v la charge acquerra après avoir parcouru une distance de 4 m depuis le début du mouvement, si le coefficient de frottement de glissement entre la charge et l'avion est de 0,15. La réponse au problème est 5,39 m/s.

Pour résoudre le problème, nous utiliserons les lois de la dynamique et la loi de conservation de l'énergie. La force de frottement de glissement agissant sur la charge lors d'un déplacement le long d'un plan incliné est égale à Ftr = μmg, où μ est le coefficient de frottement de glissement, m est la masse de la charge, g est l'accélération de la gravité. La composante de la gravité agissant sur un plan incliné est égale à Ft = mgsinα, où α est l'angle d'inclinaison du plan.

Selon la loi de conservation de l'énergie, l'énergie potentielle Ep est convertie en énergie cinétique Ek, donc mgh = (mv^2)/2, où h est la hauteur au-dessus du sol, v est la vitesse de la charge.

En fonction des conditions du problème, le chemin parcouru par la charge est de 4 m, on peut donc exprimer la hauteur h à travers la longueur du plan incliné l et l'angle d'inclinaison α : h = lsinα. Ainsi, mgl sinα = (mv^2)/2 + μmglsinα.

Après avoir réduit la masse de la charge et multiplié les deux côtés de l'équation par 2, on obtient : v^2 = 2gl( sinα - μcosα). En remplaçant les valeurs du coefficient de frottement de glissement μ = 0,15, l'angle d'inclinaison du plan α = arcsin(4/l), l'accélération de chute libre g = 9,8 m/s^2 et la longueur de l'inclinaison plan l égal par exemple à 5 m, on obtient v = 5,39 m/s.

Solution au problème 15.3.14 de la collection Kepe O.?.

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Le produit dans ce cas est un ensemble de problèmes O.?. Kepe, à savoir le problème n°15.3.14 de cette collection.

Le problème concerne une masse m qui se déplace le long d’un plan incliné sans vitesse initiale. Il est nécessaire de déterminer quelle vitesse v aura la charge après avoir parcouru une distance de 4 m depuis le début du mouvement, à condition que le coefficient de frottement de glissement entre la charge et le plan incliné soit de 0,15. La réponse au problème est 5.39.

Pour résoudre le problème, il faut utiliser les lois de la dynamique et la loi de conservation de l’énergie. Lors du déplacement le long d'un plan incliné, la force de gravité agit, ainsi que la force de frottement, qui est dirigée le long du plan contre le mouvement de la charge. A l'aide de formules de calcul de ces forces et de la loi de conservation de l'énergie, on peut obtenir une équation pour déterminer la vitesse de la charge à une distance de 4 m du début du mouvement. En résolvant cette équation, vous pouvez obtenir la réponse au problème, qui est égale à 5,39.


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Informations Complémentaires

Notation: 4.9
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