a) T = force de frottement parallèle à la route et opposée au mouvement
N = réaction du sol perpendiculaire à la route
P = m g = poids le la voiture ( verticale descendante)
x"=accélération du véhicule
f = coef de frottement
m = masse du véhicule
a = angle que fait la route avec le plan horizontal
Principe fondamental de la dynamique : somme des forces = quantité d´accélération
En projetant sur l´axe Ox ( parallèle à la route orienté selon le sens du mouvement) puis sur oy ( axe perpendiculaire à la route) :
m g sin a + T = m x"
-m g cos a + N = 0 => N = mg cos a > 0
Or |T| = f |N| = f N(Loi de Coulomb)
Donc T = -f N ( T opposé au sens du mouvement)
T = - m g f cos a
Donc : m g sin a - m g f cos a = m x"
< => x" = g(sina - f cos a)
En intégrant 1 fois : x´ = v = g(sina - f cos a) ( pas de vitesse initiale)
< => t = v/(g(sina - f cos a))
En intégrant 1 seconde fois : x = ( 1/2)g(sina - f cos a) t² ( x=0 à t=0)
Donc x = ( 1/2)g(sina - f cos a) ( v/(g(sina - f cos a)))²
< => x = v²/(2g(sina - f cos a))
v = 22 km/h donne la valeur de x = distance parcourue jusqu´au bas de la pente