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Physique mécanique Force

Posté par
daphex333
19-06-15 à 20:32

Kim fait tourner une tige rigide à vitesse constante. Une bille de 2,00 kg est attachée à cette tige au moyen de deux cordes de masse négligeable et d'une longueur de 2,00 m chacune. La situation est illustrée à la figure ci dessous. Les deux cordes tendues forment un triangle équilatéral. Si l'on mesure une tension de 30,0 N dans la corde du bas, trouvez la vitesse à laquelle la bille tourne.

je comprend pas comment faire?

Edit Coll : forum modifié selon le profil que tu as déclaré

Posté par
daphex333
photo 19-06-15 à 21:27

voila limage du probleme

Posté par
daphex333
re : Physique mécanique Force 19-06-15 à 21:28

Posté par
J-P
re : Physique mécanique Force 20-06-15 à 11:21

Si cela correspond à ce dessin :

Physique mécanique Force

P = m*g = 2 * 10 = 20 N (en prenant par paresse g = 10 N/kg)
T = 30 N
Fc = m.v²/R (avec R le rayon de giration de la bille, donc R = 2 * sin(60°) = V3 m (V pour racine carrée)
v est la vitesse de la bille.

Projection sur un axe verticale 4 forces agissant sur la bille :
  
P + T * cos(60°) - T1 * cos(60°) = 0
20 + 30/2 - T1/2 = 0
T1 = 70 N

Projection sur un axe horizontal 4 forces agissant sur la bille :
T.sin(60°) + T1.sin(60°) - Fc = 0
30 * (V3)/2 + 70 * (V3)/2 - Fc = 0
Fc = 50.V3 N

m.v²/R = 50.V3
2 * v²/V3 = 50.V3
v² = 75

v = 5.V3 m/s (environ 8,66 m/s)

Et si on veut la vitesse angulaire de la bille : w = v/R = 5 rad/s
-----
Sauf distraction.  

Posté par
daphex333
re : Physique mécanique Force 20-06-15 à 15:09

Jp
Lorsque tu fais ton équation a la verticale, comme le P est vers le bas, il devrais pas être négatif?

Merci !

Posté par
J-P
re : Physique mécanique Force 20-06-15 à 16:51

Tu peux orienter l'axe vertical sur lequel tu projettes dans le sens que tu veux.

Si on choisit un axe dirigé vers le bas, on écrira :
P + T * cos(60°) - T1 * cos(60°) = 0 (1)

Si on choisit un axe dirigé vers le haut, on écrira :
-P - T * cos(60°) + T1 * cos(60°) = 0 (2)

(1) et (2) sont évidemment équivalents...

Le sens choisi pour l'axe sur lequel on projette n'influence pas le résultat.
Ici, qu'on parte de (1) ou de (2), on trouvera T1 = 70 N, la direction et le sens de \vec{T_1} se lisent sur le dessin, la direction est celle de la corde supérieure et le sens de la bille vers le point d'attache haut de la ficelle du haut.



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