Travail d’une force Activité 2 corrigé 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

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 W1 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 W2 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 W3 effectué par la force pour monter toutes les marches. 4. Comparer les valeurs des trois travaux W1, W2, W3 et conclure. 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

pour tous les calculs à venir Remarque : La valise est immobile par rapport au personnage, donc d’après le principe d’inertie elle est soumise à deux forces qui se compensent. Par conséquent : pour tous les calculs à venir 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

α En déplaçant son point d’application, la force travail L π/2 - α 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 W1 de la force exercée pour tenir la valise ? En déplaçant son point d’application, la force travail α L π/2 - α 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

CHEMIN N°2: La personne utilise un ascenseur qui monte au même niveau CHEMIN N°2: La personne utilise un ascenseur qui monte au même niveau. Quel est le travail W2 de la force exercée pour tenir la valise? α L H 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

Travail effectué par la force pour monter une marche : 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 W3 effectué par la force pour monter toutes les marches. Comparer les valeurs des trois travaux W1, W2, W3 et conclure. Travail effectué par la force pour monter une marche : La force déplace son point d’application de A vers B puis de B vers C C h B A 1ère S Partie II Forces, travail et énergie Chap IV Travail d’une force

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