Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths sup
Partager :

Mécanique du point

Posté par
Kie
02-12-12 à 16:00

Bonjour.

Un mobile assimilable à un point matériel M de masse m peut glisser sans frottement sur une piste pratiquement contenue dans un plan vertical.

La première partie AB de la piste est circulaire de centre O et de rayon R; le mobile est lancé avec une vitesse v_0 horizontale à partir du sommet A.

On suppose que la vitesse initiale est suffisamment faible pour que le mobile reste au contact de la piste.

(a) Établir l'expression de la norme de la vitesse v du mobile en un point M définie par (\vec{OA},\vec{OM}) = \alpha en fonction de v_0, R, \alpha et g, l'accélération de la pesanteur.

(b) En déduire en fonction de v_0, R, \alpha, g et m, l'expression de la réaction N de la piste sur le mobile au point M.

(c) Montrer que pour une certaine valeur \alpha_0 de l'angle \alpha, le mobile peut quitter la piste. Donner l'expression de \alpha_0 en fonction de v_0, R et g.

___________


Pour dire, je ne comprends pas l'énoncé en lui-même. À part écrire sans réfléchir les choses suivantes :

On se place dans un référentiel terrestre supposé galiléen.
Bilan des actions : le poids \vec{P} = m\vec{g} ; la réaction du support \vec{N}.

D'après la 2ème loi de Newton : m\vec{a} = \vec{P} + \vec{N}.

Ensuite, on a : \vec{a} = \vec{g} + \dfrac{1}{m}\vec{N}

On recherche les composantes du vecteur \vec{a} = \dfrac{d\vec{v}}{dt} selon x et selon y, en intégrant, on obtient les coordonnées de de \vec{v} en x et en y, ainsi, on peut obtenir sa norme.

Car ||\vec{v}|| = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}.

Mécanique du point

Posté par
Kie
re : Mécanique du point 02-12-12 à 16:05

Entre A et B, ce n'est pas aussi droit, c'est légèrement arrondi.

Posté par
efpe
re : Mécanique du point 02-12-12 à 17:01

salut

pour la question (a) tu peux utiliser le théorème de l'énergie mécanique :

1/2.mv² +mg.Rcos a = 1/2.m.vo² + mgR

d'où v² = vo² + 2gR(1-cos a)

Posté par
Kie
re : Mécanique du point 02-12-12 à 17:35

Bonjour efpe. Merci bien de l'aide

Je ne comprends pas l'égalité que vous écrivez ici.

Pour être précis, je ne comprends pas comment vous avez écrit cette égalité.


Sinon, on a donc v = \sqrt{vo^2 + 2gR(1 - cos\alpha)}.

Il est demandé d'en déduire l'expression de la réaction N, que faut-il traduire ?

Posté par
efpe
re : Mécanique du point 02-12-12 à 17:37

la première égalité ? elle vient de l'estimation de l'énergie mécanique (Ec + Epp) à l'instant t (à gauche) et à l'instant t=0 (à droite). En l'absence de frottement, on a bien égalité.

pour la réaction de la piste il va bien falloir sortir le PFD

il faut que tu projetes ta 2e loi de Newton dans un repère adapté. C'est à dire un repère polaire



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !