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Niveau école ingénieur
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Machine d'atwood

Posté par
veltra
26-11-12 à 19:26

Bonjour,

Je suis sensé faire un problème de physique mais je n'y arrive pas ! La machine d'atwood simple je la comprend comme ma poche mais voila une version plus compliqué et je demande donc votre aide.

On considère le système de la figure.

Les poulies sont considérées sans frottement et de masse négligeable.

a ) Montrez que Aa = -( Aa + Ac) / 2, ou Aa,ab et Ac sont les accélérations verticales des masses A,B,C

b ) Donnez la relation entre les tensions des deux câbles

c) Ecrire pour chacune des masses la 2ème loi de Newton

d ) En utilisant a) b) c), déterminez alors l'accélération de la masse A en fonction des masses , Ma,
Mb, Mc et de g.

e) Application numérique:

Ma = 5 kg, Mb = 3 kg, Mc = 2 kg.

Machine d\'atwood

Posté par
krinn Correcteur
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:14

bonsoir,

où bloques-tu au juste ?

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:21

Bonsoir,

Au point C et D.

Je n'arrive pas à séparer des accélérations pour en trouver une formule ne comportant que des masses et G.

Posté par
krinn Correcteur
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:33

peux-tu me dire les relations que tu as trouvées ?

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:42

C)

Vecteur : Ta = Tbc

          Tb' + Tc' + Tbc = 0

          Ta = Tb + Tc

D)

   -gMa + Ta = Ma * Aa

   -gMb + Tb = Mb * Ab

   -gMc + Tc = Ma * Aa

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:47

Désolé le dernier c'est

gMc - Tc = Mc * Ac

Posté par
krinn Correcteur
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:51

il n'y a qu'une tension par câble!

qu'on peut noter T1 pour le câble attaché à A
et T2 pour le câble BC

et comme on néglige la masse des poulies T1 = 2T2

tu as 5 inconnues: A B C T1 T2 et tu as 5 relations

donc tu dois y arriver!

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:52

Enfait si je récrit juste pour le C )

Ta = Tbc

Tbc = Tc + Tb = Ta

Tc = Tb

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 20:59

Est-ce juste de dire que Ab = - Ac

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 21:04

je ne vois pas ou tu veux en venir.

Je me trouve avec un système de 3 équations et 5 inconnu ! ou trouver les 2 manquantes ?

celle du points a) mais il m'en manque une.

Posté par
krinn Correcteur
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 21:06

Citation :
b ) Donnez la relation entre les tensions des deux câbles


j'isole la poulie à laquelle sont pendus B et C

elle subit une force T1 vers le haut et deux fois la force T2 vers le bas (une fois vers B et une fois vers C)
elle n'a pas de masse donc

T1 - 2 T2 = 0

T1 = 2 T2


je ne vois pas ce que tu appelles Tbc

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 21:14

Tbc pour moi c'était Tb + Tc

Alors je suis alors avec un système de 3 équations

-Ma g + 2T2 = ma + aa

-Mb g + T2 = mb + ab

-Mc g + T2 = mc + ac

et l'équation dans le point a)

ça fait 4 équation et 4 inconnues, je vais essayer de voir si je réussi à développer ça

Posté par
veltra
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 22:45

J'ai pas réussi. Équation trop grande je suis sûr d'avoir fait des erreurs quelque part.

et je me suis trompé dans ce que j'ai écrit en dessus ct Mx * Ax pas +.

Posté par
krinn Correcteur
re : Machine d'atwood 26-11-12 à 23:29

pourtant tu y es presque:

ma a = T1 - ma g

mb b = T2 - mb g

mc c = T2 - mc g

b + c = -2 a

T1 = 2 T2

5 éq., 5 inconnues, et on cherche a

b = T 2/mb - g
c = T 2/mc - g

donc b + c = T2 (1/mb + 1/mc) - 2g

= (mb + mc)/(mb mc) T2 - 2g

comme
b + c = -2 a

on a:

(mb + mc)/(mb mc) T2 - 2g = -2 a

T2 = 2 (g - a ) en posant = (mb mc) / (mb + mc) (masse réduite de B et C)

on reporte tout ça dans la 1ère éq.

ma a = T1 - ma g

sachant que T1 = 2T2

on trouve finalement:

a = (4 - ma)/(4 + ma) g

sauf erreur (car il est tard



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