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Bonjour OpaleDynamique714,

Merci pour ta question :)

1) Tu peux imaginer le chariot comme s'il n'y avait personne qui appliquait une force dessus. Le charriot avancerait techniquement de façon infinie (selon la première loi de Newton), mais comme la force de friction va tranquillement ralentir le chariot. Cela signifie que le chariot subit une accélération de signe contraire à son mouvement, puisque la force exercée dessus (frottement) est de signe contraire à son mouvement. Dans cette situation, tu rajoute en plus une personne qui exerce une force dans le sens contraire du mouvement, donc se combine avec la force de friction pour faire ralentir le chariot. Tu as raison cependant, si la force continue d'être exercée par la personne après que le chariot soit à l'arrêt, le chariot se mettra à bouger dans l'autre sens, soit le même que celui de la force exercée par la personne. Dans ce cas-là, la force de friction serait de sens contraire à la force exercée par la personne. Un chose que j'aime beaucoup faire dans ce genre de problème est de visualiser les forces exercées sur l'objet. Je t'invite donc à utiliser la simulation suivante qui pourrait peut-être t'aider à te représenter les forces en jeu: https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_all.html

Lorsque tu dis «cette somme de forces négative va causer une accélération dans le sens contraire du mouvement», tu as tout à fait raison! Mais si la vitesse est positive (donc vers la droite sur le DCL), une accélération négative va faire diminuer la vitesse jusqu'à ce qu'elle atteigne 0 m/s.

2) Si ta boite est à une vitesse de 0 m/s et qu'il n'y a plus aucune force appliquée dessus, la boite restera immobile. La force de frottement n'est présente que lorsqu'il y a un déplacement, puisqu'elle est créée par l’interaction de deux surfaces en contact qui glissent l’une sur l’autre. Donc au moment où ta boite est immobile, il n'y a aucune force de frottement. Si, par contre, quelqu'un continue d'appliquer une force vers le sens négatif, la vitesse de la boite sera négative, mais comme la force de frottement s'oppose au sens du mouvement, la force de friction sera de sens positif.

3) Tu peux imaginer le frottement statique comme ayant une valeur «limite». Une fois cette valeur limite atteinte, l'objet se met en mouvement et le type de frottement change. Prenons l'exemple que la valeur limite pour une situation donnée est 6 N. Si une force de 3 N est appliquée à la boite, la force de frottement sera 3 N, puisqu'elle ne fait que s'opposer au mouvement. Si la force appliquée est 5 N, la force de frottement sera 5 N, et ainsi de suite. Dans ce graphique, on applique une force de frottement graduellement de plus en plus grande. C'est ce qui explique que la force de frottement augmente de façon linéaire dans le graphique (on suppose que la force appliquée augmente aussi de façon linéaire). La force de frottement statique est donc égale à la force appliquée jusqu'à ce que la valeur limite soit atteinte. À ce moment, l'objet se met en mouvement, et la force de frottement cinétique est appliquée, et elle ne dépend pas de la force appliquée, mais seulement de la force normal de l'objet.

J'espère que cela t'aura aidé avec tes questions :)

Sandrine