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Niveau maths sup
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Mécanique

Posté par
PLC
24-11-12 à 15:34

Bonjour je bloque sur la fin d'un problème, alors j'aimerai savoir déjà si mon début est correcte et comment le résoudre:


Un point M de masse m est placé à l'instant initial sur le sommet A d'une sphère sur laquelle il glisse sans frottement; on lui communique une vitesse horizontale v0. Soit O le centre de la sphère et R son rayon.

1) Déterminer la réaction Rn de la sphère sur M en fct de , de R,m et g.

2) A l'aide de la conservation de lénergie mécanique (que l'on justifiera) exprimer d²/dt en fct de , v0, R et g


Pour la Q1 j'ai trouvé:

Rn=m(g*cos-R*d²/dt)


Pour Q2: j'ai dit que Em est une qté au cours du mvt qui ne dépend que de la position.

Em=Epp+Ec

avec Epp=mgz=mgR(1-cos)
et Ec=(1/2)*mv²=(1/2)*mv0²

Donc Em=mgR(1-cos)+(1/2)*mv0²

mais à partir de la je suis bloqué :/

Est ce qu'il faut que j'utilise dEm/dt=Fnc.V? et dans ce cas est ce que dEm/dt=0?

Et aussi pouvez vous m'explique clairement comment on fait la différence entre une force conservative et une non conservative?

Merci d'avance =)

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique 25-11-12 à 09:05

bonjour,

ton calcul d'énergie est faux.

si est l'angle (OA,OM) on a:

Epp = mgR cos + K (on peut prendre K=0)

quant à Ec elle ne se conserve pas ! c'est l'énergie mécanique qui se conserve car il n'y a pas de forces dissipatives (frottements)

Em = Epp + Ec = Cste

tu en déduis v2 et donc ' 2

tu trouves finalement: Rn = mg(3cos - 2)

Posté par
PLC
re : Mécanique 25-11-12 à 11:31

Ok merci, mais si Em= cste alors dEm=0

Donc ça donne :
d[m(gRcos+(1/2)v0²]/dt=0

ça donne donc -mgRsin*'=0

Et je ne peux pas calculer v² :/
Je ne comprends pas vraiment.

(Je cherche R²² en fait )

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique 25-11-12 à 12:11

tu n'as pas lu ce que j'ai écrit: tu as mal calculé Epp et donc Em !

recalcule correctement Epp et écris qu'en A et en M, Em = Epp + Ec a la même valeur.
(il n'y a pas à dériver Em)

Posté par
PLC
re : Mécanique 25-11-12 à 15:25

Quand je recalcul Epp je trouve effectivement : Epp = mgR cos

Apres j'additionne Epp et Ec je trouve donc :

Em = Epp + Ec = m(gRcos + (1/2)v0²)= cste

en isolant v0 je trouve v0²=[2(cste-mgRcos)]/m mais ca ne m'avance pas à grand chose pour trouver R²² ;

Je vois pas quoi faire avec Em = cste en fait.

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique 25-11-12 à 21:34

en A: Em(A) = mgR + 0.5mVo2
en M: Em(M) = mgRcos + 0.5 mV2

comme Em(A) = Em(M) tu trouves V2 en fct de

on a l'impression que tu découvres la conservation de Em.



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