Bonjour,
Voici un problème que j'ai eu à mon examen de juin. Je n'ai pas réussi à le faire et j'ai beau essayer mais même maintenant je ne vois pas comment commencer...
Une planche homogène épaisse de 3 cm, large de 20 cm et longue de 3,5 m est posée sur un
socle triangulaire, de 1 m de haut, à 80 cm de son extrémité gauche. Une masse de 70 kg est
suspendue à l'extrémité gauche. Une corde est attachée à 1,1 m de l'extrémité droite et relie
la planche au centre de la base du triangle. Dans cette situation la tension dans la corde est
de 500 N. On coupe ensuite la planche juste à côté de l'attache de la corde. A ce moment, la
tension vaut 605 N.
Quelle est la masse volumique de
la partie coupée?
Merci pour votre aide
bonsoir
il suffit de trouver le poids de la planche en étudiant le premier équilibre (cf figure)
en écrivant que la somme des moments en O des forces est nulle
0.8x700 = 0.95 P + 1.6x500x cos a
cos a est connu, donc P aussi
on connait par ailleurs le volume de la planche
et on trouve finalement: = 710kg/m3
sauf erreur
Rien à redire à la réponse de Krinn ...
Mais il faut quand même faire une remarque sur l'énoncé.
Il y a des données redondantes dans l'énoncé ... et ces données sont incompatibles.
Si on calcule comme Krinn, on voit bien qu'il n'utilise pas la donnée de 605 N de tension dans la corde planche coupée, et donc cette donnée est inutile par cette méthode.
Mais on peut bien entendu recalculer la tension de la corde avec planche coupée à partir des valeurs trouvées par Krinn, et sauf erreur de ma part, on trouve 614 N et pas 605 N.
Pas énorme comme différence, mais ...
On peut résoudre le problème autrement que la solution de Krinn.
Il suffit de calculer que la différence entre les moments autour du "pivot" due à la différence de tension de la corde (500N et 605 N) doit exactement compenser le moment autour du point de pivot du au bout de planche coupé... le reste restant identique.
La résolution est aussi facile, mais utilise ici la donnée de 605 N.
Et toujours sauf erreur de ma part, cette méthode conduit à une masse volumique de la partie coupée de 640 kg/m³ (pas vérifié), donc assez éloignée de la réponse de la solution de Krinn.
Aucune des 2 méthodes de résolution ne peut être incriminée, la différence dans les valeurs des solutions est due à une donnée redondante non compatible avec les autres.
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