Merci d'avance pour vos réponses :
Peut-on générer une force en accélérant une masse ?
Imaginons une bille mise en rotation par un moteur magique.
Cette bille va décrire une accélération 0 à 180 dégrée et une décélération de 180 à 360.
Du fait de son accélération et décélération va-t-elle générer une force ? et donc s'envoler dans le ciel ?
Bonsoir
Suppose une masse quasi ponctuelle accélérée dans un repère galiléen.Cela signifie que la norme du vecteur vitesse, et donc aussi le carré du vecteur vitesse est fonction croissante du temps. Compte tenu de la signification de la dérivée :
La masse étant une valeur strictement positive, on a aussi :
On calcule la dérivée :
En tenant compte de la relation fondamentale de la dynamique, cela donne finalement :
Or le produit scalaire de la résultante des force par la vitesse est la puissance instantanée de la force :
La résultante des forces est nécessairement une force produisant un travail positif donc une force motrice. Pour accélérer une masse, il faut nécessairement lui fournir de l'énergie. La masse en accélérant absorbe de l'énergie, elle n'en fournit pas à l'extérieur ! Elle ne se comporte pas en moteur ! On aurait pu retrouver cela en appliquant à la masse le théorème de l'énergie cinétique.
Merci Vanoise pour cette réponse.
J'avoue que j'ai beaucoup de mal a comprendre pourquoi cette masse ne va pas pousser l'ensemble dans la direction AB
voici un petit schéma qui représente le parcoure de la bille de 0 à 180 degré elle va accélérer et de 180 à 360 décélérer. le centre de rotation étant A.
il y a aussi la troisieme loi de newtow qui explique le principe d'action-réaction: lorsqu'un corps A exerce une force sur un corps B, le corps B exercera une force sur le corps A de même grandeur, mais dans le sens opposé.
Petite remarque à propos du principe des actions réciproque (action et réaction si tu préfères) : l'étude du mouvement du centre d'inertie d'un solide B dans un repère galiléen se fait en prenant en compte uniquement les forces exercées par le milieu extérieur sur le corps B. Les forces que le corps B exerce sur le milieu extérieur ne sont pas prises en compte.
Dans ton premier message, tu parles de "moteur magique", ici tu parles d'un corps A sans préciser s'il est fixe dans le repère galiléen et sans préciser le type de force qu'il exerce sur le corps B. Tu parles aussi de centre de rotation en A alors que le point A n'est manifestement pas le centre de la trajectoire circulaire...
Bref : essaie de clarifier tout cela et essaie de faire une démonstration rigoureuse de ton affirmation.
Ok dac
Le point A est le centre de rotation du moteur
Le moteur va accélérer la bille B de 0 à 180 et la freiner de 180 à 360
La bille va décrire une trajectoire excentrique par rapport au point A
J'espère que c'est plus clair ?
Quelle genre de force peut bien exercer A sur B ? A priori une force centrale, c'est à dire une force ayant la direction, pas nécessairement le sens, du vecteur . Dans ce cas, la loi des aires montre que la vitesse de B diminue quand la distance AB augmente et augmente quand la distance AB diminue. Mais bon : je ne vois pas où est "l'effet moteur" ici !
Le moteur A est-il maintenu fixe dans le repère galiléen ? Sinon, on peut éventuellement considérer le système {A,B} comme pseudo isolé. Dans ce cas, le principe d'inertie affirme que, toujours dans le repère galiléen, le barycentre de l'ensemble {A,B} garde une vitesse constante (éventuellement nulle) qui ne dépend que des conditions initiales... Toujours pas "d'effet moteur" !
Pardonne moi vanoise je suis pas très clair
Le moteur va tourner à une vitesse constante disons 1000tr/min en A, la bille va être pousser par le moteur et s'éloignant du centre de rotation va accélérer puis se rapprochant va déceler. Disons rayon mini 100mm et maxi 400mm
Le moteur tiendra sa vitesse
Je vois pas comment se système pourrais être statique 🙁 si besoin je pourrais te faire un autre croquis si pas clair.
Comme déjà écrit :
B est un corps de masse M qui parcours une trajectoire T qui est un cercle de rayon CB. (ce parcours est imposé par des guides ou bridages mécaniques)
A est un moteur rotatif fixe, qui va exercer une force sur le corps B
Le vitesse du moteur A est constante.
La force exercé par A sur le corps B sera dans la direction de la tangente au cercle AB.
V étant la vitesse instantanée a une position angulaire donnée
N étant le régime moteur en tour par secondes
R étant le Rayon AB
La vitesse V du Corp B sera = 2 * 3,14 * R
Cela est-il plus clair ?
OK pour la description du dispositif bien qu'en pratique, je ne vois pas trop comment serait réaliser le système permettant au moteur A d'exercer une force sur B : un système de tige et de glissière peut-être... Pas simple en tout cas...
Reste tout de même l''essentiel : tu ne démontres pas coexistante d'un éventuel effet moteur ...
Pour la mise en œuvre pratique c mon domaine
Pour la démonstration théorique je pense que je ne comprends pas les loi de la physique
C pour cela que j'ai besoin d'aide
Dans tous les cas mon prototype génère une sorte d'ondulation le poids de mon ensemble oscille mais n'est clairement pas statique .
Je pensais que à partir du monument ou la masse accéléré et décélère il se crée une force
Mais à priori non ???
Mais alors pourquoi mon poids oscille ???
Merci encore Vanoise pour ton aide.
1. j'ai compris que mon système ne pourra jamais décoller car une fois plus de contact sur le sol, le système va retomber.
une grenouille n'arrivera jamais a voler.
Sinon j'ai encore un grand doute concernant un point :
(Le moteur est fixé au châssis C.)
Nous avons la force Fm exercée par le moteur sur B
La force de résistance du châssis C sur B (Ft)
peut-on considérer que la force Ft sera aussi exercée sur le sol ?
Cordialement
Ce n'est pas si simple car C possède sans doute un poids non négligeable.
Je te rappelle la méthode générale d'étude d'un système formé de plusieurs solides. On étudie d'abord séparément chaque solide en prenant en compte toutes les forces exercés sur le solide étudié par le milieu extérieur puis on relie le tout en tenant compte du principe des actions réciproques (action et réaction).
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