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Devoir de Physique

Posté par
Sonia6392
22-09-08 à 20:57

Bonjour à tous!
J'ai un devoir de physique dont le sujet est le suivant:

Exercice I
On dispose de 2 pendules identiques de longueur l, de masse m et portant la même charge q. Ces pendules font, avec la verticale, un angle ?.
Identifier les forces d'interaction agissant sur chaque masse. Représenter ces forces sur un schéma. L'une de ces forces est négligeable devant les autres. Laquelle?

(voir image à la fin)Les flèches rouges désignent les forces d'interaction gravitationnelle: les 2 pendules s'attirent mutuellement.
Les flèches vertes désignent les forces d'interaction électrique: force répulsives car les charges des 2 pendules sont les mêmes.

Exercice II ** exercice effacé **

Si quelqu'un pouvait m'aider et me dire si le 1er exercice est bon.
Merci d'avance!!

Devoir de Physique

Edit Coll : merci de respecter la FAQ, un problème = un topic [lien]

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir de Physique 23-09-08 à 08:04

Bonjour,

Il manque des forces sur ton schéma

Tu as raison d'écrire que les forces dues à l'attraction gravitationnelle entre les deux pendules sont négligeables par rapport aux forces de répulsion dues à l'interaction électrostatique.

Ceci signifierait sur le dessin que les flèches rouges ont des longueurs beaucoup plus courtes que les flèches vertes.

Donc... pour une boule la somme (vectorielle) des deux forces que tu as fait figurer sur le dessin n'est pas du tout nulle. D'accord ?

Or... tu sais par la première loi de Newton que si un corps est immobile c'est que la somme (vectorielle) de toutes les forces qui lui sont appliquées est nulle.

Donc... il manque des forces !

Tu devrais pouvoir en citer trois (dont une qui sera tout à fait négligeable ; si tu ne la trouves pas, je te la citerai).

Quelle est la première force à laquelle on pense quand on est en présence d'un corps sur Terre ?

Et pourquoi chaque boule reste-t-elle en l'air ?

Posté par
Sonia6392
re : Devoir de Physique 24-09-08 à 09:37

Bonjour!
Tout d'abord merci Coll!
Donc si j'ai bien compris je dois ajouter une dernière force: celle de la pesanteur. j'ai refait mon schéma:
J'ai ajouté les flèches bleues qui désignent la pesanteur.

Devoir de Physique

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir de Physique 24-09-08 à 09:46

Ça progresse !

Tu as bien compris.
Mais il en manque encore une qui est très importante !

Par la pensée, fais la somme vectorielle des trois forces que tu as représentées sur une boule :
la somme n'est pas nulle ! Donc... deuxième loi de Newton, la boule change de vitesse (accélère) ; or ce n'est pas le cas ; la boule est immobile ; donc... première loi de Newton : la somme vectorielle des forces qui lui sont appliquées doit être nulle.

Quelle est la force qui manque ?

Aide :
Quand tu es sur le sol, tu ne t'enfonces pas vers le centre de la Terre ; pourquoi ? la réaction du sol est égale et opposée à ton poids ; donc la somme
poids + réaction du sol = 0
donc tu peux rester immobile

Quand tu t'accroches à une corde, tu peux aussi rester immobile ; or il y a toujours ton poids ; mais il n'y a plus la réaction du sol ; alors ? Quelle est la force qui est alors égale et opposée à ton poids ?

Posté par
Sonia6392
re : Devoir de Physique 24-09-08 à 20:31

Bonsoir!
euh je n'ai pas tout vraiment compris, mais j'ai une petite idée...
est ce qu'il faut que je rajoute une flèche qui va de la boule vers le haut? c'est à dire la force de la corde qui maintient la boule.
Merci!

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir de Physique 24-09-08 à 20:43



Voilà : il faut rajouter la tension de la corde qui est une force dont la direction est exactement celle de la corde.

Et ainsi tu pourras avoir une somme vectorielle des trois forces importantes qui sera nulle :
les trois forces importantes sur chaque boule sont :
. le poids d'une boule
. la force de répulsion électrostatique
. la tension de la corde

Les deux forces négligeables sur chaque boule sont :
. la force d'attraction gravitationnelle par l'autre boule (absolument négligeable devant la force électrostatique)
. la poussée d'Archimède dans l'air (déjà un peu moins négligeable... mais on la négligera ! )

Posté par
Sonia6392
re : Devoir de Physique 24-09-08 à 21:27

Merci!!!!!
J'ai refait une partie du schéma:
la flèche rose désigne la tension de la corde.

Devoir de Physique

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir de Physique 24-09-08 à 21:33

Super !

Donc la force d'attraction gravitationnelle est toute toute petite (vraiment négligeable par rapport à la flèche verte : force de répulsion électrostatique)

La flèche violette doit être (mais ne refais pas ton dessin sur le forum ; je dis cela pour ta copie) exactement égale et opposée à la somme du poids et de la fléche verte, c'est-à-dire exactement égale et opposée à la diagonale du rectangle construit sur les flèches qui représentent le poids et la répulsion électrostatique.

Et c'est même cette propriété (somme vectorielle nulle) qui permet d'en calculer une quand on connaît les autres...



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