Réponse :
Explications :
■ a) le palet est soumis à 3 forces :
- son poids vertical vers le bas
- la réaction de la glace verticale vers le haut
- une force de frottement supposée constante
opposée au mouvement
( Frottement sur la glace + frottement dans l' air )
■ Poids du palet :
P = masse x gravité = 0,16o kg x 9,8 N/kg ≈ 1,6 Newton
■ étude du mouvement :
x = 0,5 a t² + Vo t et vitesse = a t + Vo
avec x = 50 mètres et Vo = 15 m/s ( soit 54 km/h )
donne à l' arrivée :
50 = 0,5 a t² + 15 t et 0 = a t + 15
on a donc 50 = 0,5 t (a t + 15) + 7,5 t
50 = 0,5 t * 0 + 7,5 t
50 = 7,5 t
t = 50/7,5 ≈ 6,67 secondes
d' où a = -15 / 6,67 ≈ -2,25 m/s² .
conclusion : le palet a glissé pendant 6,67 secondes,
il s' agit d' un mouvement rectiligne uniformément freiné
( c' est pour cela que a est une accélération négative ! )
■ b) la Force non conservative qui travaille est le Frottement !
■ c) travail de la Force de frottement :
Wf = 0,16o kg * (-2,25 m/s²) * 50 mètres
= -18 Joule .
remarque : un travail négatif est bien lié à un travail résistant,
donc à une Force opposée au mouvement ♥
■ d) norme de la Force de frottement :
Wf = F * 50 mètres donne F = 18 / 50 = 0,36 Newton .
remarque :
cette Force de frottement paraît importante sur la glace,
car le palet possède aussi une forme plutôt aérodynamique
( j' attendais un Frottement proche de 0,18 Newton )