Exercice 29 a) Chapitre 6

Exercice 29 a) Chapitre 6
Situation
v
v
R
R= 20 m
Problème : On cherche la vitesse maximale « v max » pour que la voiture
reste collée sur la route, donc pour qu’elle effectue un mouvement circulaire
et non parabolique.
v
v
R
Trop vite
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Exercice 29 a) chapitre 6
v
R= 20 m
v
Problème : On cherche la vitesse maximale « v max » pour que la voiture
reste collée sur la route, donc pour qu’elle effectue un mouvement circulaire
et non parabolique.
Solution possible :


∑ FA = ma
La voiture doit donc être soumise à une
force centripète au sommet de la trajectoire
D’où vient ces forces?
∑F
x
= ma x
v2
∑ Fy = m r
De celles qui sont appliquées.
2
Exercice 29 a)


∑ FA = ma
∑F
x
v
x
fsmax
y
= ma x = f s max
ar
+
Pas utile ici en x
mv
∑ Fy = mar =
r
R
2
Identification des forces
en y
mv 2
= Fg − N = mg − N
r
Analyse
a) Si v = 0 ,
N= normale
N
v
mg= N
b) lorsque v augmente, N diminue
mv 2
= Fg − N = mg − N
r
Fg = poids
+
Fg
R
c) lorsque v est maximale, alors N=0
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Chapitre 6 Exercice 29 a)
Diagrammes des forces
en y
mv 2
∑ Fy = mar =
r
2
N=0
mv
= Fg − N = mg − N
r
x
Fg
lorsque v augmente, N diminue
lorsque v est maximale, N=0
y
On obtient
2
mv max
= mg
r
Résultat probable:
14,0 m/s
vmax = gr = 9,81× 20 = 14 m/s
La vitesse maximale de la voiture est de
Avec une vitesse plus grande, elle
quitte la piste
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Applications : Force centripète :autres exemples
LHC : arrêt jusqu’au automne 2009
Anneaux accélérateurs au CERN
http://public.web.cern.ch/public/Welcome-fr.html
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