Solution E6 chapitre 6


Forces appliquées sur m1 et m2 

Sur le schéma  f21= f12  (action-réaction) et   N21 = N12  (action-réaction)
aussi, N21 = N12 = m2g  donc  N1 = (m1 + m2)g

(a) La plus grande force qu'il est possible d'appliquer sur m1 est celle qui permet la plus grande accélération possible pour m2. Comme la force résultante sur m2 est f21, et que cette force est maximale lorsqu'elle correspond à la force de frottement statique maximale,

SFx = fsmaxmsN21 = msm2g = m2ax2  (axe x vers la droite)

on trouve que  ax2 = 3,43 m/s2 . Pour que l'ensemble des deux masses accélère à 3,43 m/s2  , la force résultante sur l'ensemble doit être de 17,15 N. La force F doit donc être de 27,0 N vers la droite puisque la force de frottement cinétique f entre le bloc m1 et le sol est de 9,8 N vers la gauche.

(b) Si la force F = 35,0 N, les blocs glissent l'un sur l'autre ax1 > ax2. Les forces de frottement  f21 et  f12 sont donc égales à 3,92 N (frottement cinétique). L'accélération de la masse m2  est donc de 1,96 m/s2 (vers la droite) et celle de m1 est de 7,09 m/s2 (la force de frottement cinétique entre la masse m1 et le sol étant de 9,8 N).

 

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/rfoy
(1998-2009) La physique en ligne