Bonjour,

Tu es déjà monté(e) dans un ascenseur...
Si tu en as un chez toi, tu peux faire l'expérience :
. avec une balance et un objet dont la masse est bien dans les possibilités de la balance
. avec une lourde valise que tu tiens à la main
. sans rien d'autre que l'attention que tu portes à l'impression ressentie sous tes pieds

Que se passe-t-il quand l'ascenseur :
. démarre en montée ?
. monte à vitesse constante ?
. ralentit en montée ?

. démarre en descente ?
. descend à vitesse constante ?
. ralentit en descente ?
___________

Sans faire l'expérience (ce qui est dommage), tu peux :
. choisir un référentiel
. choisir un repère dans ce référentiel
. faire le bilan des forces selon que l'ascenseur est immobile, accélérant vers le haut, en mouvement uniforme, accélérant vers le bas
. et, comme d'habitude, considérer les trois lois de Newton.

Que proposes-tu ?

bon en 1 quand l'ascenseur démarre en montée se sent attiré vers la bas

quand l'ascenseur ralenti en montée se sent attiré vers le haut

a vitesse constante on ne ressent rien

le contraire a chaque étape en descente  et toujours constant

comme réferentiel on peut choisir l'origine au plancher le l'ascenseur

mais quel est le systeme la balance l'objet ou l'ensemble balance objet ???

car a chaque systeme le point d'application de chaque force est different

Je dirais que le système est l'objet.

La balance est le support de l'objet.
La balance est donc une manière de visualiser l'intensité de la réaction du support de l'objet.

ok dans ce cas

mais j'ai l'impression que comme ca

si la l'ascenseur monte on a la force de traction (F) est opposée au poids donc

F - P = m. a (a l'accélération de l'objet )

si l'ascenseur descend   F et le poids on le même sens

F + P = m. a voila a peu près ou j'en suis ce

mais je connais pas la force  donc je ne pas tirer l'acceleration ni son sens

Non, ce n'est pas si simpliste.

Il est dommage que tu ne répondes pas à mes questions.

Référentiel : terrestre
Repère : un axe vertical orienté vers le haut

Le bilan des forces :
: le poids de l'objet (point d'application : son centre de gravité ; direction : la verticale du lieu ; sens : vers le bas ; intensité : environ 4,8 newtons)
: la réaction du support (même point d'application, car on considère l'objet comme ponctuel dans ce genre d'exercice ; direction : la verticale du lieu ; sens : vers le haut ; intensité : à calculer)

La seconde loi de Newton :

        (1)

Quel est le sens de l'accélération dans les 6 cas suivants ? Quand l'ascenseur :
. démarre en montée ?
. monte à vitesse constante ?
. ralentit en montée ?

. démarre en descente ?
. descend à vitesse constante ?
. ralentit en descente ?

Connaissant le sens de l'accélération, tu peux projeter l'égalité vectorielle (1) et en déduire les réponses aux questions de l'exercice...

ok je faire mon possible pour repondre a tes questions du mieux

quand  l'ascenseur demarre en montée
l'acceleration vas vers le haut
on a   P sont orienté vers le bas

-P + F = m .a


quand  l'ascenseur monte a vitesse constante
l'acceleration est nulle


-P + F = 0

quand  l'ascenseur ralenti en montée
l'acceleration vas vers le bas

-P + F = -m .a


quand  l'ascenseur demarre en desente
l'acceleration vas vers le bas

-P - F =- m .a

quand  l'ascenseur descend a vitesse constante
l'acceleration est nulle

-P - F = 0

quand  l'ascenseur ralenti en descente
l'acceleration vas vers le haut

-P + F = m .a

c'est bien ca mais ou est le rapport avec la masse sur la balance

Sens de l'accélération :
vers le haut... alors a > 0
vers le bas... alors a < 0
(avec le sens choisi pour l'axe sur lequel est projetée la relation vectorielle (1)

Tu dois en déduire si F > ou < P (ce sont les modules des forces)
et donc savoir ainsi interpréter les indications de la balance.

vraiment j'ai toujours pas trouver (decu de moi)

Relis mon message de 18 h 46

: sens, vers le bas

: sens, vers le haut

: sens vers le haut ou vers le bas selon la phase du mouvement (début ou fin)

Ces trois vecteurs ont la même direction : la verticale du lieu

On a choisi d'orienter l'axe vertical du repère vers le haut.

En notant ainsi les modules des vecteurs (donc des quantités positives) sur l'axe vertical :







On projette la relation vectorielle :       (1)
sur l'axe vertical

Si le sens de l'accélération est vers le haut (démarrage de l'ascenseur en montée, ou avant l'arrêt de l'ascenseur en descente)

F - P = m.a > 0
F > P

Si le sens de l'accélération est vers le bas (démarrage de l'ascenseur en descente, ou avant l'arrêt de l'ascenseur en montée)

F - P = m.a < 0
F < P

Bien sûr, en montée ou en descente, une fois le mouvement rectiligne uniforme établi on a :

F - P = m.a = 0
F = P

Sur le graphique que tu as posté on lit l'indication de la balance qui est proportionnelle à l'intensité de la réaction du support
0 à 4 secondes : F > P donc a > 0
4 à 8 secondes : F = P donc a = 0
8 secondes à l'arrêt : F < P donc a < 0

Cette succession des signes des accélérations (positive puis nulle puis négative) correspond aux trois phases d'un mouvement en montée de l'ascenseur.

coll merci j'y voi mieux

mais comment je determine l'acceleration je connais pas vraiment la force F ?

Quand seule l'accélération due à la pesanteur (g = 9,8 m.s^-2) agit sur l'objet, l'indication de la balance est 0,49 kg

Quand à la fois l'accélération due à la pesanteur et l'accélération due au démarrage en montée de l'ascenseur agissent sur le même objet, l'indication de la balance est 0,54 kg

Cela te permet de calculer l'accélération due au démarrage en montée de l'ascenseur.

si je comprends bien l'acceleration provoque une variation constante de 0.54 - 0.49 = 0.05 sur la masse

0.05 * g * a = m * g    (g la pesanteur =9.8)

est ce que c'est bien ca ?

Comme ce n'est pas homogène, ce ne peut pas être cela.

J'ai écrit que l'indication de la balance était proportionnelle à l'intensité de la réaction du support.

Si on note i l'indication de la balance et R l'intensité de la réaction du support on peut donc poser
i = k.R

À l'arrêt ou en mouvement rectiligne uniforme R = m.g
En phase d'accélération vers le haut R' = m.(g + a)

Tu peux ainsi déterminer a (n'oublie pas l'unité ! )

dacord je cherche d'ici quelque heures je te ferai par m
es resultats

vraiment toujours pas trouvé désole un peu d'aide

Comme Coll te l'as indiqué, il faut que tu choisisses un repère et un objet d'étude. Prends ici comme repère la balance (la subtilité dans cet exercice est que le repère n'est pas Galiléen lorsque l'ascenseur monte ou descend) et comme objet d'étude l'objet.

Lorsque l'ascenseur ne bouge pas, on peut écrire l'équilibre des forces qui s'exerce sur l'objet tout simplement ainsi (R est la réaction du support de la balance) en projection sur un axe vertical orienté vers le haut :

R - mg = 0

Lorsque l'ascenseur commence à se déplacer, une nouvelle force apparaît : la force d'inertie d'entrainement. C'est la même force que tu as dit ressentir lorsqu'un ascenseur monte ou descend et que tu te sens respectivement plus lourd ou plus léger. Cette force d'inertie d'entrainement possède l'expression suivante : f = -ma, où a correspond à l'accélération du repère non galiléen. En supposant que l'objet est immobile dans le référentiel dans le balance (ce qui est vrai sauf au tout début du mouvement) on peut alors écrire le PFD dans le référentiel de la balance :

En écrivant le PFD dans ce cas on a alors :

R - mg - ma = 0

On aboutit alors a l'expression que Coll t'as donnée :

R = m . (g + a)

On a donc :

R/m - g = a

Si on note maintenant que R = m' . g (où m' est la masse indiquée par la balance), on trouve alors :

(m'/m - 1) . g = a

On retrouve bien ici que si m' = m alors a = 0, l'accélération est nulle, l'ascenseur n'est pas en mouvement.

As-tu compris ?

Florian

Bonjour Florianb

Bien sûr ta résolution est correcte. Mais elle ne correspond vraiment pas au programme de terminale.
Les forces d'inertie d'entraînement ne sont pas au programme ; il faut un repère galiléen pour pouvoir appliquer les lois de Newton.
Tu peux constater qu'à une relation près (la dernière de ton message) l'exercice était terminé. Je supposais que agatapouglof allait savoir écrire cette relation.
____________

On résume ?

Le référentiel est terrestre et supposé galiléen (étant donné la durée et la distance parcourue pendant le mouvement étudié)
Le repère possède un axe vertical, orienté vers le haut, sur lequel on projettera la relation vectorielle déduite de la deuxième loi de Newton
Le système étudié est l'objet posé sur le plateau de la balance
Le bilan des forces :
le poids de l'objet (force de direction verticale et orientée vers le bas)
la réaction du support, donc la réaction du plateau de la balance (force de direction verticale et orientée vers le haut)

On note :
m : la masse de l'objet
l'accélération de l'objet
i : l'indication de la balance qui est proportionnelle à l'intensité de la réaction F ; on peut noter i = k.F

L'étude du sens de l'accélération a permis de conclure que le mouvement étudié est un mouvement en montée.

La seconde loi de Newton peut s'écrire :     (1)

Et en projection sur l'axe vertical : F - m.g = m.a
(g est > 0 ; mais a est positif ou négatif, le calcul le déterminera)
La réaction du support (plateau de la balance) est donc F = m.(g + a)
L'indication de la balance est donc i = k.m.(g + a)

Soit i₁ = k.m.g   l'indication de la balance quand l'accélération est nulle (d'après le graphique i₁ = 0,49 kg puisqu'après le "Stop" l'accélération est nulle)
Soit i₂ une indication de la balance pendant le mouvement de l'ascenseur avec une accélération de valeur inconnue a
Alors : i₂ = k.m.(g + a)

On en déduit :


et donc

____

Applications numériques :
i₂ = 0,54       alors a = + 1 m.s^-2
L'ascenseur accélère vers le haut ; comme c'est le début du mouvement alors l'ascenseur est en montée

i₂ = 0,49       alors a = 0 m.s^-2 L'ascenseur est en mouvement rectiligne uniforme

i₂ = 0,39       alors a = - 2 m.s^-2
L'ascenceur accélère vers le bas ; comme il avait une vitesse initiale vers le haut, il ralentit et monte de moins en moins vite

i₂ = 0,49       alors a = 0 m.s^-2 L'ascenseur est à l'arrêt (toujours dans le référentiel terrestre)
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Cohérence des données :
Accélérant depuis l'arrêt pendant 4 secondes à 1 m.s^-2 il atteint la vitesse de 4 m.s^-1
Il monte à cette vitesse pendant 4 secondes
Il ralentit pendant 2 secondes pour passer d'une vitesse de 4 m.s^-1 à l'arrêt, ce qui correspond bien à une accélération de - 2 m.s^-2

Il serait facile (en terminale) d'en déduire la distance parcourue...

merci beaucoup a vous c'etait un probleme assez difficile pour moi et determiner la distance parcourue ne me pose pas de probleme

MERCI ENCORE

Pour ma part, je t'en prie.
À une prochaine fois !

JFF (comme on écrivait à la bonne époque...)



Les trois phases du mouvement. La hauteur atteinte (c'est déjà un bel immeuble...)

Bonjour Coll,

C'est vrai que j'aurais dû me souvenir que l'expression de la force d'inertie d'entraînement était vue en 1ère année de prépa.

Et c'est vrai que j'aurais pu laisser déduire la dernière formule.

Désolé d'être intervenu dans ce topic alors que tu étais déjà "dessus".

Bonne journée,

Florian

Bonjour Florian,

Je ne te fais pas de reproches. Tu es donc tout excusé !

J'apprécie ta manière d'aider sur le forum.
Les programmes changent vite ; en progressant dans les études il n'est pas rare de découvrir des méthodes qui permettent de résoudre des problèmes beaucoup plus efficacement qu'avec les outils des débutants. Les utiliser est naturel ; mais elles n'aident pas si elles n'ont pas encore été apprises.
Autre difficulté : la disparité des programmes selon les pays et donc la différence d'outils à disposition des élèves pour un "même" niveau.

Bonne journée à toi aussi !

merci a vous et joli le graphique coll