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Les forces: Ressort en équilibre

Posté par
chloe1993
12-11-09 à 19:06

Bonsoir à tous

Donc voila j'ai un petit probleme sur un exercice qui a 1ere vu parait simple puisque nous avons abordé ce même theme plusieurs fois en cours mais je bloque


Voila d'abord le sujet

Un solide de masse m=100 g est en équilibre sur un plan incliné d'un angle =15°. Il n'y aucun frottement entre le solide et le plan. Un ressort de constante de raideur K= 20 N/m et de longueur a vide lo= 30 cm retient le solide

1°) Representer les forces s'exercant sur le solide

DES QUE J'AI FINI JE POSTE LE SCHEMA DANS UN POST SUIVANT
Mais en attendant je nomme les force:
- Tension du ressort
- Poid
- Reaction du plan


2°) Calculer littéralement et numériquement quand c'est possible,
les composantes de ces forces dans le referentiel ce votre choix

Je posterais un schema si necessaire, Pour l'axe des x je pensait utiliser l'inclinaison du plan
et donc j'aurais trouvé
P (0; -P), T(t; 0) et R(0; R)


3°) Determiner en expliquant précisement quelle est la démarche suivie, la valeur de la force de la tension T du ressort et de la reaction R du support


4°)Quelle est la longueur du ressort en cette situation?
Je ne connais que une formule pouvant être possible pourtant je ne trouve aucune variante pouvant m'aider a trouver le résultat


Merci beaucoup d'avance pour votre aide
Chloé

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 19:39

Voici donc mon schéma des forces
Mes forces sont elles representées comme il faut?

Les forces: Ressort en équilibre

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 20:55

Oui

Pour la 2. il serait bien de mettre les axes que tu as choisis sur le dessin.
Tu ne peux avoir P (0; -P), T(t; 0) et R(0; R) avec un seul système d'axe. Pense à projeter le poids.

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:08

Bonsoir,

J'ai pris cela comme axe, ca peut marcher?

Je ne comprend pas ce que vous voulez dire par

Citation :
Tu ne peux avoir P (0; -P), T(t; 0) et R(0; R) avec un seul système d'axe. Pense à projeter le poids.


Les forces: Ressort en équilibre

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:33

T(t; 0) et R(0; R) -> ok pour ton système d'axe.

Par contre, pour P, si tu veux la composante de P sur x, tu vas avoir - P sin alpha et sur y, tu vas avoir - P cos alpha.

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:35

Pour le 3. c'est bon ?
Comme il y a équilibre, tu vas avoir sur x : -P sin alpha + T = O etc etc

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:48

Je ne vois pas dans quelle partie je peux utiliser la trigo en fait
C'est par rapport a quel triangle?

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:52

Celui-là :

Les forces: Ressort en équilibre

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:52

Donc si -P sin alpha + T = O
et - P cos alpha + R= 0
est ce que c'est ca?

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 21:59

Oui

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 22:10

Donc en fait si je veux avoir R et T j'isole juste T et R en calculant P?
Et je n'utilise aucune formule k x delta L?

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 22:15

Oui par exemple T = P sin alpha

Formule T = k x delta L est à utiliser pour le 4.

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 22:38

Au final est il possible de calculer P?

Posté par
physix
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 22:48

P = m g
g = 10 N/kg
m en kg

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 12-11-09 à 23:08

Oh P = 1 tout simplement ensuite x sin 15 et autre pour les differents calculs
Ah en fait je crois que je n'y voyait pas aussi simple

pour la question 4, je connias T alors qui serait egal 0.26

T = k x delta L
Delta L= T/K = 0.26 / 20N= 0.01

Je ne pense pas que ce soit cela
Resultat vraiment bizarre
Je me suis trompée ou? ou est ce mon rainsonnement qui est mauvais?

Posté par
J-P
re : Les forces: Ressort en équilibre 13-11-09 à 10:52

R = P.cos(alpha) = mg.cos(alpha) = 0,1 * 9,81 * cos(15°) = 0,95 N

T = mg.sin(alpha) = 0,25 N

Allongement du ressort:
0,25 = k.delta L
delta L = 0,25/20 = 0,0125 m = 1,25 cm

Longueur totale de ressort : L = Lo + delta L = 30 + 1,25 = 31,25 cm (à arrondir ou non ?)
-----
Sauf distraction.  

Posté par
chloe1993
re : Les forces: Ressort en équilibre 15-11-09 à 16:21

Bonsoir,

Avec du retard merci beaucoup a physix et J-P pour vos réponses
Je ne savais pas trop comment me débrouiller avec un repère mais maintenant je pense que ca commence a rentrer mais ca reste pas une évidence quand même

Merci beaucoup



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