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moment de force et tension

Posté par
goldnugget
22-10-16 à 03:12

Bonjour,

Un feu de circulation est suspendu par un bras dont la masse est de 1000 kg, le feu de circulation a une masse de 100 kg.
Calculez la tension dans la corde et la grandeur de la force exercée par le pivot sur le bras.

Je sais que le système est au repos, donc la somme des moment sera de 0,
pivot =Fp*Rfp*sin (fp)=0Nm car on est situé au début du bras
M =1000kg*9.81 N/kg*RM*sin (M)=?Nm
m =100kg*9.81 N/kg*Rm*sin (M)=?Nm
T =T*RT*sin (10°)=?Nm

On serait donc capable d'isoler T, mais le problème c'est que je n'arrive pas à trouver la longueur du bras, et je ne vois pas comment arriver à mon but en la remlaçant par une variable. Même soucis pour trouver la grandeur de la force du pivot sur le bras.

Aidez moi svp!
Merci beaucoup!

moment de force et tension

Posté par
picard
re : moment de force et tension 22-10-16 à 12:31

Bonjour.

Il faudrait tout d'abord revoir votre schéma (et votre énoncé), l'angle entre le bras et le fil n'est sûrement pas égal à 65°.

Ensuite, je ne vois pas trop ce que représente RM, Rm ainsi que les angles M et m.

Pour ce qui est de la longueur du bras, appelez la L et ne vous préoccupez pas de sa valeur, elle se simplifiera dans les calculs.

La direction de la réaction du pivot que vous notez \vec{F_p} sera aussi à revoir.

Enfin, un conseil très général, on résout l'exercice littéralement, puis on fait les applications numériques, mais on ne mélange jamais dans une expression, du littéral et du numérique, comme vous avez tendance à le faire.


Voici, pour vous mettre sur la voie, l'expression du moment  de \vec{T} par rapport à l'axe passant par le pivot (sens positif = sens trigonométrique direct)...

M(\vec{T}) / \Delta = +  T  d_T     soit encore     M(\vec{T}) / \Delta = +  T  L  sin \theta

Voir schéma pour la matérialisation de dT et de ;

A vous de jouer !

moment de force et tension

Posté par
goldnugget
re : moment de force et tension 22-10-16 à 16:15

Bonjour, en effet, la position de l'angle de 65° n'est pas bonne, l,angle est donc de 10°.
Je nomme T la tension
P le poids du bras
p le poids du feu de circulation
Fpivot la force du pivot
M=1000 kg
m=100kg
=10°
2=65°

Je trouve:

T=rT*T*sin()
=L*T*sin()

P=rP*P*sin()
=L/2*P*sin()

p=rp*p*sin()
=L*p*sin()

Fpivot=rFpivot*Fpivot*sin()
=0Nm

=0
[sub]T+P+p+pivot=0
LTsin()-L/2 Mgsin(2)-Lmgsin(2)=0

LTsin()=g sin(2)*(M/2 -m)
Tsin()=gsin(2)*(M/2 -m)
T=(g*sin(2)(M/2 -m))/sin()
T=(9.81*sin(65°)*(1000/2 -100))/sin910°)
T=20 480 N

Est ce que la méthode est bonne?
Je ne comprends pas comment calculer la grandeur de la force du pivot sur le bras
je devrais avoir T+P+p+Fpivot=0
20480-9810-981=-Fpivot
Fpivot=-9686N

Merci de votre aide!
Bonne journée

Posté par
goldnugget
re : moment de force et tension 22-10-16 à 16:18

PS voila le schéma avec l'angle corrigé

moment de force et tension

Posté par
picard
re : moment de force et tension 22-10-16 à 18:38

Vous avez bien avancé.

Je relève une erreur de signe...

Citation :
[sub]T+P+p+pivot=0
LTsin()-L/2 Mgsin(2)-Lmgsin(2)=0
Ce qui est correct, suivi de...
Citation :
LTsin()=g sin(2)*(M/2 -m)
Ce qui ne l'est pas.

En fait, on a : LTsin()=g sin(2)*(M/2 +m)

Dans la suite, il y a aussi une erreur (de frappe sans doute)...
Citation :
T=(9.81*sin(65°)*(1000/2 +100))/sin910°)
Ce n'est pas 910°, mais 10° et un signe +, comme noté plus haut.

Pour calculer la réaction \vec Rdu pivot, utilisez la condition d'équilibre \Sigma \vec{F} = \vec {0} ; après projection sur deux axes \vec{Ox} horizontal et \vec{Oy} vertical, vous pourrez déterminer les valeurs des coordonnées \overline{R}_x et \overline{R}_y de \vec R.

Vous déduirez enfin les valeurs de l'angle \alpha et celle de l'intensité de  \vec R.

Posté par
picard
re : moment de force et tension 22-10-16 à 18:39

J'ai oublié de joindre le schéma...

moment de force et tension

Posté par
goldnugget
re : moment de force et tension 22-10-16 à 20:30

Bonjour,
Après correction,
Je trouve T=3.07 *10^4 N.

Pour la grandeur de la force du pivot sur le bras, j'ai en X;
0=-Pcos(65°)-pcos(65°)-Tsin(10°)+Fpsin(alpha)
Fpsin(alpha)=9.90*10^3 N

En y:
0=-Psin(65°)-psin(65°)+Tcos910°)+Fpcos9alpha)
Fpcos9alpha0=4.53*10^3N

Fp=racine((9.90*10^30^2)+(4.53*10^3)^2)=10.9*10^3 N
alpha=sin^-1 (9.90*10^3/10.9*10^3)=65.3°

On a donc une force du pivot sur le bras de 10.9*10^3 N à 65.3°

est ce correct?
Merci de votre aide, bonne journée!

Posté par
picard
re : moment de force et tension 23-10-16 à 19:20

Citation :
Je trouve T=3.07 *10^4 N.
Oui, c'est bon.

Citation :
0=-Pcos(65°)-pcos(65°)-Tsin(10°)+Fpsin(alpha)
Non, ça ne va pas,\vec{P} et \vec{p} ont des composantes horizontales nulles.

Citation :
0=-Psin(65°)-psin(65°)+Tcos910°)+Fpcos9alpha)
Ca ne va pas non plus, \vec{P} et \vec{p} ont des directions verticales, on a donc : \overline{P}_y = - P et \overline{p}_y = - p si l'axe \vec{Oy} est orienté positivement vers le haut.
Et que (re-)vient faire le cos 910° ici ? Même chose pour le cos 9alpha ???



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