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Potence supporter par un mur et par un tirant

Posté par
Grignotin
05-03-14 à 16:42

Bonjour, je suis complètement perdu mais alors complètement et j'ai vraiment besoin de comprendre !
Donc est-il possible qu'on m'aide mais en m'expliquant (la réponse ne m'avancera rien sans explications) ?

Si vous êtes toujours motivé pour m'aider, voilà mon exo :

Une potence (2) est supportée par un mur (1) et par un tirant (3). Sur cette potence, en B, se situe un palan dont le poids est connu et noté P. Les points A, C et D sont des articulations, modélisées par des liaisons pivot. L'ensemble est supposé en équilibre. On néglige les poids de la potence (2) et du tirant (3). On pourra considérer qu'il s'agit d'un problème plan.
On note : L1=AB ; L=DC ; AC.y=h
On adoptera la syntaxe suivante pour l'écriture des torseurs de liaison :

Torseur de l'action de liaison en A d'un solide S0 sur un solide S1 : Ts(S0S1)A =
{(R01Ax)(M01Ax)}
{(R01Ay)(M01Ay)}
{(R01Az)(M01Az)}


1) Donner la forme des torseurs de liaisons des efforts de (1) sur (3), de (1) sur (2) et de (2) sur (3). Vous exprimerez chacun de ces torseurs en son point de liaison et en prenant en compte l'hypothèse de problème plan. Combien d'inconnues de liaisons comporte ce problème ?

2) Exprimer le vecteur AD. dans le repère (A,x,y)en fonction de L, h, et .

3) Appliquer, au point A, le principe fondamental de la statique à l'ensemble {(2) +(3)} (potence + tirant). En déduire un système de trois équations faisant intervenir les inconnues de liaison, le poids P et les dimensions du système.

4) Appliquer, au point D, le principe fondamental de la statique au tirant (3). En déduire un système de trois équations faisant intervenir les inconnues de liaison et les dimensions du système.

5) Déterminer les inconnues de liaison en fonction de P, L1, L, h,

Potence supporter par un mur et par un tirant

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 05-03-14 à 16:47

Pour la question 1) voilà se que j'ai "fais" :

Liaison pivot en D : {TS(S1S3)}D =
{(R01Dx) (0)}
{(R01Dy) (0)}
{(0)       (0)}D

est-ce que je dois faire la liaison pivot en C de 13  ?

Liaison pivot en A : {TS(S1S2)}A =
{(R01Ax) (0)}
{(R01Ay) (0)}
{(0)       (0)}A

est-ce que je dois faire la liaison pivot de C de 12 ?

Liaison pivot en C : {TS(S2S2)}C =
{(R01Cx) (0)}
{(R01Cy) (0)}
{(0)       (0)}C

est-ce que je dois faire la liaison pivot de D et A de 23 ?


Voilà est-ce que déjà je suis complètement à côté ou pas ?

Merci par avance de votre patience et de vos réponses
Cordialement

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 06-03-14 à 16:07

Il n'y a vraiment personne pour m'aider ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 07-03-14 à 11:32

bonjour,

c'est ça, à part la notation: si j'ai bien lu, en D la réaction se note: R13Dx R13Dy

Citation :
est-ce que je dois faire la liaison pivot en C de 1->3 ?


à ton avis, (1) et (3) n'étant pas en contact en C, peut-il y avoir une liaison?

Posté par
Karkariya
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 10-03-14 à 17:01

Bonjour à tous,

avez-vous trouvé la réponse à cette question :
Combien d'inconnues de liaisons comporte ce problème ?

pour la 2)

je trouve : L*h*sin(a) selon le vecteur unitaire y.

Posté par
Karkariya
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 14-03-14 à 10:28

les inconnues de liaisons sont-elles :

-R_{DX}^{12}
-R_{DY}^{12}
-R_{DX}^{13}
-R_{DY}^{13}
-R_{DX}^{23}
-R_{DY}^{23}

donc il y aurait 6 inconnues de liaisons?

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 11:07

Je n'arrive pas à faire la question 3)
j'ai Ts(S1 S2)A + Ts(S1 S3)D = {0}

donc mon système à 3 équations est :
R12Ax + R13Dx = 0    résultante en x
R12Ay + R13Dy = 0    résultante en y
et il me ma,que le moment en A comment puis-je le trouver ?

Merci pour votre aide

Posté par
Karkariya
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 11:23

Euh je peux me tromper mais tous les momoments sont nuls...

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 11:40

non c'est pas possible car à la fin je vais devoir retrouver mes valeurs L1, L, P, h et alpha et donc forcément dans le moment j'ai au moins du L, du L1 et du P

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 11:51

pour la question 1 où il faut que j'exprime chacun de ces torseurs en son point de liaison j'ai trouvé :
R12Dx = -P cos alpha
R12Dy = P sin alpha
est-ce correcte ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 20:03


bonsoir,

1) Liaison pivot en D : torseur {TS(S1->S3)}D =
{(R13Dx) (0)}
{(R13Dy) (0)}
{(0) (0)}


Liaison pivot en A : torseur {TS(S1->S2)}A =
{(R12Ax) (0)}
{(R12Ay) (0)}
{(0) (0)}


Liaison pivot en C : torseur {TS(S2->S3)}C =
{(R23Cx) (0)}
{(R23Cy) (0)}
{(0) (0)}

il y a en tout 6 inconnues de liaison

2) AD = (h + L sin ) y (vecteurs en gras)

3) on considère le système {(2)+(3)}
ce système est soumis aux torseurs de liaison {TS(S1->S3)} et {TS(S1->S2)}
et aussi au torseur correspondant à l'action du poids {T(P->S2)} dont les éléments de réduction en B sont : P et 0 (moment en B nul)

au point A, le principe fondamental de la statique s'écrit donc:

{TS(S1->S3)}A + {TS(S1->S2)}A + {T(P->S2) }A = 0T (torseur nul)

ce qui donne:
pour la résultante:
sur (Ax) R13Dx + R12Ax = 0
sur (Ay) R13Dy + R12Ay - P = 0

pour le moment en A: -PL1 - AD.R13Dx = 0


sauf erreur

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 20:30

entre temps je l'ai fais et j'ai comme toi donc j'ai compris, je suis contente
par contre le moment en A je n'ai pas pareil mais comme je l'ai fait un peu au pif c normal. Peut tu me donner la formule pour calculer le moment en A ?
et me dire comme tu as fais ?

Merci

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 21:07



moment = force x bras de levier

donc ici c'est très simple puisque les seules composantes qui interviennent en A sont R13 Dx et P
et elles sont normales à la droite d'action (cf dessin)
toutes les autres ont un moment nul par rapport à A

pour ce qui est du signe, R13 Dx et P tendent à faire tourner dans le sens rétrograde donc signe -

NB je n'ai pas représenté la réaction en A puisque son moment en A est forcément nul


sauf erreur

Potence supporter par un mur et par un tirant

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 21:15

Comment je sais ou et comment ajouter L1 et AD ?

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 21:23

Pour le moment en A j'ai trouver L1.R13Dy + hP en me servant d'autre exercice du même genre mais dans tout les cas, je pense que h doit apparaître, non ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 21:26

si tu ne vois pas ce qu'est un bras de levier je te conseille ceci:

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 21:27

oui, h apparait puisque AD dépend de h

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 21:52

même avec le document je ne comprend pas comment trouver la formule !
Sur ton dessin tu as mis une flèche avec un +, ça signifie que la rotation se fait comme ça ?
Par contre pourquoi tu utilise R13Dx et non R13Dy ? ça je ne comprend pas

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:14

Citation :
Sur ton dessin tu as mis une flèche avec un +, ça signifie que la rotation se fait comme ça ?


la flèche indique l'orientation du plan (Axy), on tourne dans le sens positif si on amène (Ax) sur (Ay)

imagine qu'en A il y ait un écrou et que AD soit une clé à molette

à ton avis: si tu tires en D selon RDy, est-ce que ça va faire tourner l'écrou ?
idem selon RDx ?
2ème question: dans quel sens va tourner l'écrou?

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:18

Non pour RDy et oui pour RDx et l'écrou va tourné dans le sens des aiguille d'une montre

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:25

Je pense avoir compris donc j'ai fais la question 4)
Ts (S1 S3)D + Ts(S2 S3)C = 0

R13Dx + R23Cx = 0
R13Dy + R23Cy = 0
moment en D :
AD.R13Dx - AC.R23Cy = 0

est-ce correcte ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:27

oui, donc tu vois bien que le moment de RDy est nul en A (puisque cette force ne tend pas à faire tourner l'écrou en A )
tandis que RDx, elle, exerce bien un moment en A, et dans le sens négatif (d'après l'orientation du plan (Axy)

ensuite pour le bras de levier, je te renvoie au document.

ici P est orthogonale à AB donc son moment par rapport à A vaut (en module) P.AB (AB est le bras de levier)

RDx est orthogonale à AD donc son moment par rapport à A vaut: RDx . AD (AD est le bras de levier)

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:32

Donc j'ai compris enfin si ma question 4 est juste c'est que j'ai tout compris ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:49


4) Appliquer, au point D, le principe fondamental de la statique au tirant (3).

résultante: ok

moment en D: (cf dessin)

Rcx.HD + Rcy.HC = 0

avec HC = L cos
et HD = L sin

Potence supporter par un mur et par un tirant

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 22:55

HD. RCx et pourquoi pas - HD. RCx

Et au lieu de ça pourquoi ce n'ai pas - HD.RDx

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 23:10

la force RDx a un moment nul par rapport à D puisqu'elle s'applique en D

imagine qu'en D il y ait un écrou: si tu tires selon RDx directement sur l'écrou, ça m'étonnerait qu'il tourne


imagine que DH soit une clé à molette
si tu tires en H selon Rcx dans quel sens tourne l'écrou?


imagine que DC soit une clé à molette
si tu tires en C selon Rcy, dans quel sens tourne l'écrou?

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 23:14

Je ne sais pas si tu l'es mais faut que tu fasses prof ! J'ai tout compris et le coup de l'écrou et de la clé ça passe trop bien ^^ merci je vais pouvoir faire mes deux autres exercices.

Juste une dernière question, si on tourne dans le sens des aiguilles d'une montre on met un - c'est ça ?

Merci beaucoup

Posté par
krinn Correcteur
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 23:36

Citation :
Juste une dernière question, si on tourne dans le sens des aiguilles d'une montre on met un - c'est ça ?


ça dépend de l'orientation du plan.
ici le sens positif est le sens trigo (cf mon dessin), donc effectivement on met un - si on tourne dans le sens des aiguilles d'une montre
en général c'est cette orientation qui est utilisée.

mais ce n'est pas une obligation, on peut orienter un plan dans le sens inverse (en inversant ici Ax et Ay par ex.)
(c'est pour cela qu'il vaut mieux mettre une flèche + pour bien montrer l'orientation)

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 19-03-14 à 23:42

D'accord

Merci beaucoup pour ta patience et tes explications.

Bonne soirée ^^

Posté par
Karkariya
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 20-03-14 à 21:56

Cher Grignotin, il faut finir les exercices pour demain, bonne chance
il me manque le deuxième exercice pour ma part

Posté par
Grignotin
re : Potence supporter par un mur et par un tirant 20-03-14 à 22:07

Je t'ai envoyé un mail avec mon exo 2, en espérant que se soit juste !



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