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Equilibre d'un mobile autoporteur

Posté par
PisseTache
09-12-09 à 19:03

J'ai un DM à rendre avec cet exercice, need help !

L'énoncé :

Un mobile autoporteur de masse M = 650g accroché par un fil est en équilibre sans frottements sur une table inclinée d'un angle = 6°

1) Faire un bilan des forces en prenant comme système le mobile autoporteur.

2) En appliquant au système (mobile autoporteur) la 1ère loi de Newton, trouver, par le calcul, la valeur de la force de tension du fil et celle de la réaction.

Le fil casse et le mobile descend, on obtient l'enregistrement des positions du centre d'inertie G du mobile toutes les 60ms.

3) Faire le bilan des forces sur le système (mobile autoporteur) une fois le fil cassé. Représenter par construction graphique le vecteur somme des forces appliquées au système (F)

4) Réprésenter les vecteurs (V)5 = V6 - V4 et (V)8 = V9 -V7.
Quelles caractéristiques des vecteurs F et V sont identiques ? Conclure.

J'ai surtout besoin de vous pour la question en gras.
Merci d'avance !

Posté par
lulu3324
re : Equilibre d'un mobile autoporteur 09-12-09 à 19:33

ques1) qu'as-tu trouvé?

ques2) mobile en équilibre => somme des force EST NULLE !!!

Posté par
J-P
re : Equilibre d'un mobile autoporteur 10-12-09 à 11:59

Enoncé incomplet, il manque la direction du fil.

2)

En supposant que le fil est parallèle au plan incliné de la table suivant sa ligne de plus grande pente, alors :

Equilibre d\'un mobile autoporteur

R = P.cos(6°)
T = P.sin(6°)

Et P = mg = 0,650 * 9,81 = 6,38 N

--> T = 6,38 * sin(6°) = 0,667 N (tension dans la corde).

R = 6,38 * cos(6°) = 6,35 N (réaction du support)
-----
Sauf distraction.  

Posté par
PisseTache
re : Equilibre d'un mobile autoporteur 10-12-09 à 17:13

Merci pour ton aide !

Pour la 1) j'ai mis :

Le poids P
La réaction R
et La tension T
(avec leur caractéristiques)

J'ai un peu de mal pour la 4), quand ils demandent quelles sont les caractéristiques du vecteur F et V qui sont identiques ainsi que pour la conclusion...  

Posté par
PisseTache
re : Equilibre d'un mobile autoporteur 10-12-09 à 17:25

En fait j'arrive pas à représenter le vecteur somme des forces appliquées au système de la question 3 lorsque le fil s'est cassé...

Posté par
J-P
re : Equilibre d'un mobile autoporteur 10-12-09 à 17:51

Si le fil casse, La composante normale à la piste de P est compensée par la réaction R du support.

La force T = 0 (puisque la corde est cassée)

Et donc la résultante des forces sur le mobile entraine la charge et vaut la composante du poids tangentielle à la piste.
Soit Sigma F = P * sin(6°) = 0,667 N

vecteur Sigma F : appliqué au centre d'inertie du module, direction suivant la ligne de plus grande pente de la piste et sens vers la descente.
Sa norme est constante est vaut 0,667 N

Le mobile a donc alors un MRUA suivant la ligne de plus grande pente de la piste.

F = ma
P * sin(6°) = ma
mg.sin(6°) = ma
a = g.sin(6°)
a = 9,81 * sin(6°) = 1,03 m/s²

On prend l'origine des temps au moment où le fil casse, on a alors : v(0) = 0 et donc:

v(t) = a.t
v(t) = 1,03.t
Le vecteur vitesse est dans la direction et le sens du mouvement (// à la ligne de plus grande pente de la piste dans le sens de la descente)
Et son module est |v| = 1,03 * t

Et la position du centre d'inertie du mobile est donnée par x(t) = at²/2 = 1,03 * t²/2 = 0,515 t²
Avec x(t) l'abscisse du centre d'inertie du mobile. (origine de l'axe des abscisses = position du mobile en t = 0)
et axe des x(t) suivant la trajectoire du mobile.

|vo| = 0 et x0 = 0
|v1| = 1,03 * 60.10^-3 = 0,0618 m/s et x1 = 0,515.(60.10^-3)² = 0,00185 m = 1,85 mm
|v2| = 1,03 * 2*60.10^-3 = 0,124 m/s et x2 = 0,515.(2*60.10^-3)² = 0,00742 m = 7,42 mm
|v3| = 1,03 * 3*60.10^-3 = 0,185 m/s et x3 = 0,515.(3*60.10^-3)² = 0,0167 m = 16,7 mm
...

Tu devrais trouver que Sigma F et les delta V sont colinéaires et de normes constantes
-----
Sauf distraction.  



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