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Réponse :Principe de l’inertie : Le principe de l’inertie stipule que tout objet reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme tant qu’aucune force nette n’agit sur lui. En d’autres termes, un objet conserve son état de mouvement (ou d’immobilité) à moins qu’une force extérieure ne le modifie.
Inventaire des forces appliquées sur la voiture :
Poids (P) : La force gravitationnelle agissant sur la voiture est donnée par (P = mg), où (m) est la masse de la voiture (1500 kg) et (g) est l’accélération due à la gravité (10 N/kg).
Force de frottement (f) : Elle s’oppose au mouvement de la voiture et est dirigée vers l’arrière (opposée à la direction du mouvement).
Force normale (N) : La composante verticale du poids qui maintient la voiture en contact avec la pente.
Représentation des forces sur un schéma : Voici un schéma simplifié (sans échelle) pour illustrer ces forces :
+-------------------+
| N |
| ↑ |
| │ |
| │ P |
| │↓ |
| │ |
| │ |
| │ |
| │ |
+-------------------+
Relation vectorielle liant ces forces : La somme vectorielle des forces est nulle lorsque la voiture se déplace à vitesse constante. Mathématiquement, cela s’exprime comme suit : (\sum F = 0) où (\sum F) représente la somme des forces (y compris le poids, la force de frottement et la force normale).
Détermination des valeurs des forces :
Le poids (P) est donné par (P = mg = 1500 , \text{kg} \times 10 , \text{N/kg} = 15000 , \text{N}).
La force de frottement (f) est donnée comme (f = 1200 , \text{N}).
La force normale (N) est perpendiculaire à la pente et équilibre la composante verticale du poids, donc (N = P \cos(30°)).
En utilisant la relation (\sum F = 0), nous pouvons écrire : [N - f - P \sin(30°) = 0] En substituant les valeurs, nous pouvons résoudre pour (N).
Explications étape par étape :