Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau école ingénieur
Partager :

Anneaux de maxwell

Posté par
Taiga69
11-06-17 à 15:46

Bonjour,
Le projet que je dois étudier est le mouvement du yoyo

j'ai mesuré les données suivantes , le yoyo est d'une masse de 0,5 kg et de grand rayon 5cm,il est traversé d'une tige de 2,5mm de rayon sur lequel est attachée une corde, cette même corde est attaché sur un trépied et mesures 37,5cm

je dois trouver le temps que le yoyo mets pour descendre ainsi que sa position

j'ai déjà calculer l'accélération du centre de gravité = - 9.4 m/s^2
j'ai aussi calculer la tension de la corde = 0,21 N
ainsi que le moment d'inertie =0.000006 kg m^2

Posté par
vanoise
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 15:59

Bonjour
A priori, l'expression de l'accélération du centre d'inertie du yoyo  dans un repère terrestre est donnée par la relation :

\overrightarrow{a}=\overrightarrow{g}\cdot\frac{m}{m+\frac{J}{r^{2}}}
Ta description du yoyo me semble imprécise : il vaudrait mieux le considérer comme un ensemble de 3 cylindres coaxiaux : 2 identiques de rayon 5cm et un de rayon 2,5cm et il faudrait un moyen de déterminer la répartition de masse entre ces trois cylindres...
A priori, ta valeur absolue de a me parait bien trop proche de g...

Posté par
Taiga69
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 16:10

je suis d'accord avec la relation c'est ce que j'ai trouvé mais ce qui me gêne c'est le signe de g si je mets g négatif j'ai la tension de la corde qui devient négative

et je n'ai pas compris pourquoi séparer le yoyo en plusieurs parties

Posté par
vanoise
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 16:11

Négliger la masse de la partie centrale revient à calculer le moment d'inertie comme celui d'un cylindre de masse m=0,5kg et de rayon R=5cm.
On obtient ainsi une valeur approchée du moment d'inertie par rapport à l'axe de symétrie du yoyo :

J=\frac{1}{2}m.R^{2}=\frac{1}{2}.0,5.\left(5.10^{-2}\right)^{2}\approx6,25.10^{-4}kg.m^{2}
Il ne s'agit que d'un ordre de grandeur mais il permet d'affirmer que la valeur réelle n'est sûrement pas 6.10-6kg.m2...

Posté par
vanoise
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 16:27

Citation :
et je n'ai pas compris pourquoi séparer le yoyo en plusieurs parties

Essentiellement pour obtenir une valeur précise de J.
Cela dit, "à la louche", je pense cette valeur proche de 6.10-4kg.m2, ce qui conduit à une accélération du centre d'inertie du yoyo d'environ 0,051m/s2;
Je trouve la valeur de r bien petite devant R... Dans ce cas, au dénominateur de l'expression de l'accélération, le terme prépondérant est J/r2...
Le vecteur accélération lors de la descente est orienté vers le bas (sens et direction du vecteur g)
Si tu orientes ton axe vertical vers le bas, tu obtiens un vecteur  accélération dont la composante sur cet axe est positive. La tension du fil est évidemment orientée vers le haut.
Aide-toi d'un schéma propre avec une représentation correcte des vecteurs forces. Si tu veux, tu peux le scanner et le poster sur le forum.
Je te laisse réfléchir à tout cela et poster quelque chose de propre...

Posté par
Taiga69
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 16:27

Ok j'ai une accélération de -6.5 m.s^-2 maintenant

Posté par
Taiga69
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 16:37

voila mon schéma

Anneaux de maxwell

Posté par
vanoise
re : Anneaux de maxwell 11-06-17 à 17:10

Je ne vois pas trop comment, avec un tel schéma, tu peux obtenir l'accélération de G dans le repère terrestre (O,x,y)... Je ne suis pas sûr que tu ais vraiment compris...
La tension du fil et la trajectoire de G sont deux verticales décalées de r, le rayon de la tige centrale. C'est d'ailleurs ce rayon qui intervient dans l'expression de l'accélération et non R, le rayon du yoyo...

Anneaux de maxwell



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !