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Niveau première
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Travail et torsion

Posté par
beugg
25-11-15 à 22:26

Bonsoir
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice:
Une barre homogène AB,de longueur 2l= 40cm est suspendu en son milieu à un fil de torsion vertical, de constante de torsion C=1,5.10-4 Nm/rad.
Le fil n'est pas initialement tordu.On fixe en A et B deux masselottes ponctuelles de fer et on approche de A un aimant perpendiculairement à la direction initiale de AB. La barre effectue alors une rotation d'un angle =15o puis s'immobilise.
1.Déterminer l'intensité de la force magnétique s'exerçant sur A (on ne tiendra compte que la force magnétique s'exerçant sur ce point.)
2.Déterminer le travail du couple de torsion du fil.
Merci de me guider pour la question 1

Posté par
J-P
re : Travail 26-11-15 à 10:36

1.Déterminer l'intensité de la force magnétique s'exerçant sur A (on ne tiendra compte que la force magnétique s'exerçant sur ce point.)

Avec l'approximation impliquée par la phrase entre parenthèse :

Le moment de la force F exercée par l'aimant sur A par rapport au centre de la barre doit être exactement compensé par le couple exercé sur la barre par le fil de torsion.

F * (AB)/2 = 1,5.10^-4 * theta (avec F en N, AB en m et theta en radian)

Sauf distraction.  


Posté par
beugg
re : Travail 26-11-15 à 12:52

Bonjour J-P

Donc F= \frac{2C*theta}{AB} or theta= pi/ 12rad  ?
2. W(t)= -\frac{1}{2}C*theta  ?

Posté par
J-P
re : Travail 26-11-15 à 15:00

F * (AB)/2 = 1,5.10^-4 * theta

F = 3.10^-4 * theta/(AB)
F = 3.10^-4 * Pi * (15/180)/0,4 = 1,96.10^-4 N
----
2)

T = C.theta

W(T) = -\int_0^{\frac{\pi}{12}} C\theta\  d\theta

W(T) =  -C.[\frac{\theta^2}{2}]_0^{\frac{\pi}{12}}

W(T) = -1,5.10^-4 * (Pi/12)²/2 = - 5,14.10^-6 J
-----
Sauf distraction.  

Posté par
beugg
re : Travail 26-11-15 à 16:05

Oui merci beaucoup J-P



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