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Rotation

Posté par
miraachalak
03-05-16 à 13:36

Salut !

***Enoncé de l'exercice :***

1) une roue de masse 2 kg est aassimilee a un disque homogene de rayon 50 cm . A partir du repos on communique a cette roue une vitesse de 5tours/s pendant 10 s.
   a) calculer la valeur supposee constante du moment resultant de toutes les forces exterieures appliquees sur la roue pendant ces 10 s.  

Ok, dans la solution c'est ecrit qu'il faut appliquer le theoreme du moment cinetique . je l'ai fait et  on obtient : 0.785 N.m

Ma question c'est dans la partie

b) quel est le nombre de tours effectues pendant ce temps .

Voilà la solution : \sum{M}=I\theta'' or \theta''=cte ; \theta '(initiale) =0 \Rightarrow \theta =\frac{1}{2} \theta'' t^{2} =\frac{\theta 't}{2}\Rightarrow n=\theta /2 \pi = \frac{\theta't }{4\pi} =\frac{Nt}{2} =25 trs comment on a la vitesse angulaire = 2?N qui est une constante alors que cette vitesse est supposée d'augmenter !??

***Merci d'avance pour votre aide***

Posté par
vanoise
re : Rotation 03-05-16 à 15:38

Bonjour
La solution proposée est maladroite car elle utilise, sans explication, la même notation pour la vitesse angulaire à une date quelconque qui, comme tu le fais remarquer, varie au cours du temps et la vitesse angulaire à la date t = 10s.
Tu trouveras peut-être plus claire la méthode suivante :
Le mouvement étant uniformément accéléré, l'accélération angulaire " est une constante qui peut se calculer dans le cas particulier t=10s  sachant que dans ce cas particulier, la vitesse angulaire vaut '=5tr/s=10rad/s

\text{cas général :\ensuremath{\quad\theta^{'}=\theta^{''}\cdot t}}

\text{cas particulier t=10s :\ensuremath{\quad\theta^{''}=\frac{\theta^{'}}{t}=\frac{10\pi}{10}=\pi rad/s^{2}}}
Dans le cas général, l'angle dont à tourné la roue entre l'instant initial et l'instant de date t vaut :

\theta=\frac{1}{2}\theta^{''}\cdot t^{2}
\text{cas particulier t=10s :\ensuremath{\quad\theta=\frac{1}{2}\cdot\pi\cdot10^{2}=50\pi rad=25tours}}


Posté par
miraachalak
re : Rotation 03-05-16 à 15:57

vanoise @ 03-05-2016 à 15:38

Bonjour
La solution proposée est maladroite car elle utilise, sans explication, la même notation pour la vitesse angulaire à une date quelconque qui, comme tu le fais remarquer, varie au cours du temps et la vitesse angulaire à la date t = 10s.
Tu trouveras peut-être plus claire la méthode suivante :
Le mouvement étant uniformément accéléré, l'accélération angulaire " est une constante qui peut se calculer dans le cas particulier t=10s  sachant que dans ce cas particulier, la vitesse angulaire vaut '=5tr/s=10rad/s

\text{cas général :\ensuremath{\quad\theta^{'}=\theta^{''}\cdot t}}

\text{cas particulier t=10s :\ensuremath{\quad\theta^{''}=\frac{\theta^{'}}{t}=\frac{10\pi}{10}=\pi rad/s^{2}}}
Dans le cas général, l'angle dont à tourné la roue entre l'instant initial et l'instant de date t vaut :

\theta=\frac{1}{2}\theta^{''}\cdot t^{2}
\text{cas particulier t=10s :\ensuremath{\quad\theta=\frac{1}{2}\cdot\pi\cdot10^{2}=50\pi rad=25tours}}



Merciiiiiiiiiiiiii beaucouppp !!!! dans l'enoncé on a dit que ;''A partir du repos on communique a cette roue une vitesse de 5tours/s pendant 10 s.'' En effet c'est equivalent a dire n communique une vitesse qui  atteind  5 trs/s a t=10 ??

Posté par
miraachalak
re : Rotation 03-05-16 à 16:03

vanoise

Posté par
J-P
re : Rotation 03-05-16 à 17:10

On peut aussi remarquer que l'accélération angulaire est constante (puisque moment ... constant)

... Et donc la vitesse angulaire augmente linéairement
... Et donc la vitesse angulaire moyenne pendant l'éccélération est la moyenne arithmétique des 2 vitesses (début et fin d'accélération) --> w moyen = (0 + 5)/2 = 2,5 tr/s
... Et donc angle parcouru = w moyen * durée = 2,5 * 10 = 25 tr

Posté par
miraachalak
re : Rotation 03-05-16 à 17:51

J-P @ 03-05-2016 à 17:10

On peut aussi remarquer que l'accélération angulaire est constante (puisque moment ... constant)

... Et donc la vitesse angulaire augmente linéairement
... Et donc la vitesse angulaire moyenne pendant l'éccélération est la moyenne arithmétique des 2 vitesses (début et fin d'accélération) --> w moyen = (0 + 5)/2 = 2,5 tr/s
... Et donc angle parcouru = w moyen * durée = 2,5 * 10 = 25 tr

J-P
Merciii ! dans l'enoncé on a dit que ;''A partir du repos on communique a cette roue une vitesse de 5tours/s pendant 10 s.'' c'est comme si on communique une vitesse qui  atteind  5 trs/s a t=10 ??

Posté par
vanoise
re : Rotation 03-05-16 à 18:00

Citation :
En effet c'est equivalent a dire n communique une vitesse qui  atteind  5 trs/s a t=10 ??

La phrase  n'a pas vraiment de sens... Je pense qu'il faut l'interpréter comme cela vu le contexte qui montre que le mouvement de rotation est uniformément accéléré...

Posté par
miraachalak
re : Rotation 03-05-16 à 18:06

Merciii bcp ))



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