Force de frottement
\( \vec{f} = -k \cdot v \cdot \vec{u} \)
Force de frottement fluide proportionnelle à la vitesse
\( \vec{f} = -k \cdot v^2 \cdot \vec{u} \)
Force de frottement quadratique
Exemple de frottement :
• Air résistance à une voiture
• Eau ralentissant un nageur
• Parachute freinant un parachutiste
• Eau ralentissant un nageur
• Parachute freinant un parachutiste
Définition :
Force s'opposant au mouvement d'un objet dans un fluide
Application : Parachute
Chute avec frottement
Équilibre forces à vitesse limite
Poids vs Frottement
vlimite = √(mg/k)
Loi de Newton appliquée
∑F = ma
Poids = mg
Frott = kv²
Règles importantes
Règle 1 :
Plus la surface du parachute est grande, plus k est grand
Règle 2 :
À vitesse limite : Poids = Frottement
Collisions & Chocs
\( \vec{p}_{total} = \vec{p}'_{total} \)
Conservation de la quantité de mouvement
Choc élastique : énergie conservée
Choc inélastique : déformation
p = mv (quantité de mouvement)
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v'₁ + m₂v'₂
Les frottements sont souvent négligés pendant le choc
Erreurs Fréquentes
Erreur 1 :
Confondre choc élastique et inélastique
Erreur 2 :
Oublier la direction des forces de frottement
Erreur 3 :
Ne pas appliquer la conservation de la quantité de mouvement
Méthodes & Conseils
Analyser les forces en jeu
Appliquer ∑F = ma
Identifier les forces de frottement
Considérer la conservation de p
Exemples concrets
Parachutisme :
Poids = mg, Frott = kv² → vlim = √(mg/k)
Collision de voitures :
m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁+m₂)v' (collision inélastique)
Balle rebondissante :
Choc élastique → énergie cinétique conservée
Points clés à retenir
Les frottements s'opposent toujours au mouvement
À vitesse limite, a = 0 donc ∑F = 0
La quantité de mouvement se conserve lors des chocs
