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Vidéo de question : Déterminer la force motrice d’une voiture se déplaçant à vitesse constante compte tenu de la force de frottement Mathématiques

Une voiture de masse 1,8 tonnes roule avec une vitesse constante sur un chemin horizontal. Si la résistance au mouvement est de 57,6 kgp par tonne de masse de la voiture, alors calculez la force de son moteur.

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Transcription de vidéo

Une voiture de masse 1,8 tonnes se déplace à vitesse constante sur un chemin horizontal. Si la résistance au mouvement est de 57,6 kilogrammes-poids par tonne de masse de la voiture, déterminez la force de son moteur.

Pour répondre à cette question, rappelons la première loi de Newton sur le mouvement. La première loi de Newton stipule qu’un objet au repos reste au repos et qu’un objet en mouvement reste en mouvement avec la même vitesse, aussi longtemps qu’aucune force extérieure ne vient modifier son état. Ceci est parfois indiqué alternativement que si la force résultante - c’est-à-dire la somme vectorielle de toutes les forces agissant sur l’objet - est nulle, alors la vitesse de l’objet est constante.

Alors, en effet notre voiture se déplace à vitesse constante. Cela signifie donc que la force résultante ou la somme vectorielle de toutes les forces agissant sur la voiture doit être égale à zéro. Alors dessinons un petit schéma et voyons ce qui se passe.

Dans la direction horizontale, la voiture a deux forces qui agissent sur elle. Il a une force motrice, qui agit vers l’avant, et une force de frottement. Alors, on va appeler cela 𝑅. Mais on nous dit que la résistance au mouvement est de 57,6 kilogrammes-force par tonne. On nous dit également que la voiture a une masse de 1,8 tonnes.

Et donc, si la résistance au mouvement est de 57,6 kilogrammes-poids par tonne de masse de la voiture, alors pour les 1,8 tonnes, la résistance est 57,6 fois 1,8. 𝑅 est donc égal à 103,68 kilogrammes-poids.

Puisque la vitesse reste constante, nous savons que la force résultante est égale à zéro. Et comme elle se déplace vers la droite dans notre schéma, 𝐹 moins 𝑅 doit être égal à zéro. Autrement dit, 𝐹 moins 103,68 est égal à zéro. On résoudre cette équation pour 𝐹 en ajoutant 103,68 aux deux côtés. Donc 𝐹 est égal à 103,68 kilogrammes-poids.

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