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Exercice d'application des lois de Newton

Posté par
italia69
10-04-11 à 10:38

Bonjour à toutes et à tous,merci de m'aider car la mécanique j'ai beaucoup, beaucoup de mal

Un mobile auto porteur de masse M=735g est tiré par un poids de masse m=50g
Le repère est O,Y,X. T=40ms, le fil est inextensible et la poulie change al direction du vecteur T mais pas sa norme

1) Appliquer la relation fondamentale de la dynamique sur M
2) Appliquer la RFD sur m
3) calculer l'accélération de M et de m
4) en déduire Vm(t) , Xm(t) et Ym(t)
5) Vérification expérimentale: tracer Xm(t) et comparer la courbe théorique

Voilà le schéma sur lequel l'exercice repose.

Exercice d\'application des lois de Newton

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:04

Bonjour,

Trois forces s'exercent sur M ; lesquelles ? Quelle est leur résultante (littéralement) ?
Comment s'écrit en conséquence le principe fondamental de la dynamique pour le corps M ?

Deux forces s'exercent sur m ; lesquelles ? Quelle est la norme de leur résultante (littéralement) ? Comment s'écrit en conséquence le principe fondamental de la dynamique pour le corps m ?

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:08

pour M il y a le poids (vecteur)P= -mg(vecteur)y , la force contraire à p pour pas qu'il y ai de frottements et la tension du fil
je suis pas sur de moi pour le coup

pour m: le poids aussi P=-mg et la tension du fil?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:12

Oui, c'est bon.

Quelles sont les résultantes pour M et pour m (vectoriellement ou simplement les normes, mais littéralement à ce stade de l'exercice) ?

Comment appliques-tu le principe fondamental de la dynamique pour chacun de ces deux corps en mouvement ?

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:17

pour M  on a -mg+mg+T donc il ne reste plus que T
pour m on a -mg+T

C'est un mouvement rectiligne et accéléré. Donc F=ma

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:19

D'accord pour les deux premières lignes.

Ce n'est pas fini pour la troisième ligne ; il faut appliquer deux fois ce modèle :
. une fois pour le corps de masse M et pour la force que tu as déterminée
. une fois pour le corps de masse m et pour la force que tu as déterminée

A toi !

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:22

ok donc F=Ma et F=ma

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:31

Que vaut F pour le corps M ?

Que vaut F pour le corps m ?

Il faudrait que tu te poses ces questions toi-même...

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:36

justement c'est ça mon problème j'arrive pas à me poser les bonnes questions du coup je sais pas comment faire.

pour M, F vaut T
pour m F vaut -mg+T

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:37

Oui, alors, continue...

Tu écris les deux équations et tu en déduis la norme de 3$ \vec{a}

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:40

F=T
F=-mg+T

donc T = Ma ==> a = T/M
et ma = -mg+T ==> a = (-mg+T)/m

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:44

Il faut éliminer T entre les deux équations pour trouver a en fonction des données du problème que sont g, m et M

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:48

je peux remplacer T par ma dans la deuxième équation? parce que je vois pas comment éliminer les T sinon

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:52



M se déplace selon le sens positif de l'axe Ox
m se déplace selon le sens négatif de l'axe Oy

Pour les normes :
T = Ma
T - mg = -ma

A toi...

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 11:57

alors là je suis aux choux je comprend pas!

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 12:02

Les relations vectorielles sont :

3$ \rm{\vec{T}\,=\,M\vec{a}

3$ \rm{\vec{T}\,+\,m\vec{g}\,=\,m\vec{a}

En projetant ces relations sur les axes tels qu'ils sont orientés sur la figure que tu as postée :

T = M a
T - mg = -ma

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 12:03

ok et je met ça à la place des T dans ems équiations?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 12:07

Tu cherches à exprimer a en fonction de M, m et g

Pour cela il faut évidemment éliminer T entre les deux équations (niveau collège, classe de troisième).

Posté par
italia69
re : Exercice d'application des lois de Newton 10-04-11 à 12:12

donc T = Ma ==> a = T/M ==> a= MA/M = a
et T-mg = - ma ==> a = (T-mg)/m ==> a = -ma/m = -a



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