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1 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force.

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1 1 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

2 2 Activité n°2 : Travail et chemin suivi... Une personne monte à l'étage une valise de masse m=10,0 kg. Pour cela, elle a le choix entre trois chemins (voir le dessin ci-contre). Dans chaque cas, on cherche à évaluer le travail W à effectuer pour cette tâche, en supposant que la force est constante. On prendra CHEMIN N°1 : La personne monte une rampe rectiligne de longueur L=10,51m, et formant un angle  = 30,0° par rapport à l'horizontale. Quel est le travail W 1 de la force exercée pour tenir la valise ? CHEMIN N°2: La personne utilise un ascenseur qui monte au même niveau. Quel est le travail W 2 de la force exercée pour tenir la valise? CHEMIN N°3: La personne utilise un escalier dont la hauteur de chaque marche est h = 17 cm. Calculer : - le travail W' 3 effectué par la force pour monter une marche, - le travail W 3 effectué par la force pour monter toutes les marches. 4. Comparer les valeurs des trois travaux W 1, W 2, W 3 et conclure. 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

3 3 La valise est immobile par rapport au personnage, donc d’après le principe d’inertie elle est soumise à deux forces qui se compensent. Remarque : pour tous les calculs à venir Par conséquent :

4 4 α L π/2 - α En déplaçant son point d’application, la force travail 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force C HEMIN N °1 : La personne monte une rampe rectiligne de longueur L=10,51m, et formant un angle  = 30,0° par rapport à l'horizontale. Quel est le travail W 1 de la force exercée pour tenir la valise ?

5 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force5 α L H CHEMIN N°2: La personne utilise un ascenseur qui monte au même niveau. Quel est le travail W 2 de la force exercée pour tenir la valise?

6 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force6 Travail effectué par la force pour monter une marche : h C AB La force déplace son point d’application de A vers B puis de B vers C C HEMIN N °3: La personne utilise un escalier dont la hauteur de chaque marche est h = 17 cm. Calculer : - le travail W' 3 effectué par la force pour monter une marche, - le travail W 3 effectué par la force pour monter toutes les marches. Comparer les valeurs des trois travaux W 1, W 2, W 3 et conclure.

7 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force7 Travail effectué par la force pour monter toutes les marches : Hauteur de l’escalier :(voir chemin n°2) Nombre de marches : Conclusion : Le travail de la force est indépendant du chemin suivi.


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