3) Diagramme d’interaction (0,5)

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1 3) Diagramme d’interaction (0,5)
1) Principe d’inertie (/1) Si le mouvement du système est rectiligne uniforme (vitesse constante) alors le principe d’inertie est applicable, les forces exercées sur le système se compensent. 2) Choix du système Le principe d’inertie n’est applicable que pour un solide en translation (/1), or un point à la périphérie de la roue a un mouvement complexe dans le référentiel terrestre (et un mouvement de rotation par rapport au châssis. 4) Déterminer la norme ou l’intensité du poids du système (intensité de pesanteur g = 10 N/kg). (/0,5) le poids : force exercée par la terre sur le chassis, de point d ’application G , de direction verticale , dirigé vers le bas, de norme : P = m*g = 42*10= 420N . (0,5) 6) Représenter, sur la figure 1, sans se préoccuper pour l’instant de l’échelle, les forces exercées sur le système. (/1) 8) On se propose maintenant de tracer dans l’encadré en pointillé, tous les vecteurs – force. On prendra comme échelle des vecteurs-force : 1,0 cm représente 100 N. a) Tracer tout d’abord le vecteur – poids . (/0,5) D’après l’échelle : L ( P ) = 4,2 cm b) Déduire de l’expression vectorielle établie à la question 7 le tracé des autres vecteurs – force. (/2) Explications : - On obtient un triangle car les 3 vecteurs-force possèdent des directions différentes, données pour chaque vecteur par la droite passant par le point d’application et le point de concourt P (0,5) . La réaction exercée par l’essieu (ou axe) de rotation de la roue F e/C de point d’application O de direction et de norme inconnue . La force F m/C résultante exercée par les mains de l’homme, de point d’application M , de direction a = 45 ° par rapport à celle du sol , de norme inconnue. Si l’homme tire ou pousse la brouette, la composante tangentielle est dirigée dans le sens du mouvement (0,5). 3) Diagramme d’interaction (0,5) Représentation des vecteurs: report avec bon point d’application . ( / 1) M ciment = 30 kg F m/c 7) Quelle est la relation vectorielle vérifiée par ces forces ? Argumenter. - Le système a un mouvement rectiligne uniforme, le principe d’inertie est applicable (/0,5) F e/c + F m/c + P = 0 (/0,5) a = 45 ° F e/c G M Temps de correction : 15 mn M brouette = 12 kg O A F m/c P F e/c P Représentation du vecteur poids. (0,5) 9) Donner les valeurs (ou normes) des forces (autre que le poids) exercées sur le système On en déduit graphiquement : à 0,1 cm près L ( F m/c ) = 2,2 cm à; L ( F e/c ) = 2,9 cm A l’aide de l’échelle: F m/c = 2,2 *10 2 N / 0,5 F e/c = 2,9 *10 2 N / 0,5 Figure géométrique. (2) 5) Point de concourt. (0,5) P

2 négligeable F e/c P F m/c M ciment = 30 kg M brouette = 12 kg système
axe terre air négligeable mains G O M ciment = 30 kg M M brouette = 12 kg F m/c P F e/c a = 45 ° On en déduit graphiquement : L ( F m/c ) = 1,6 cm ; L ( F e/c ) = 3,4 cm A l’aide de l’échelle: F m/c = 1,6 *10 2 N / 0,5 F e/c = 3,4 *10 2 N / 0,5

3 G O M ciment = 30 kg M M brouette = 12 kg F m/c P F e/c a = 45 °