Un traîneau de poids P est remorqué sur un plan incliné (faisant avec l'horizon un angle α, et dont le coefficient de frottement est k=tanφ) par une force R faisant avec le plan incliné l'angle β.
On demande les conditions d'équilibre.
Voici sa solution :
La pression normale du traîneau sur le plan incliné est :
Pcosα−Rsinβ
La composante utile de la traction est Rcosβ. On a :
Rcosβ=Psinα+k(Pcosα−Rsinβ)
R=Psinα+kcosαcosβ+ksinβ=Psin(α+φ)cos(β−φ)
R est minimum quand le dénominateur est maximum ; il vient alors :
β=φ ,R=Psin(α+φ) ;
on doit tirer dans une direction faisant l'angle φ avec le plan incliné ; tout se passe comme si l'angle du plan incliné était augmenté de φ.
Pour le tirage horizontal, on a :
β=−α ,R=Ptan(α+φ) ;
la force nécessaire au tirage devient infinie pour α+φ=π/2 ; il y a arc-boutement.
Les fichiers sont téléchargeables ici : Traîneau
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