Salut,
et ben voilà cet exercice:
Enoncé :
Un enfant de massage m=20 kg fait de la balançoire,les cordes de la balançoire ont une longueur l=1m.
Le centre d'inertie du système s'élève d'un angle a=60° entre la position verticale et la position maximale où s'élève le centre d'inertie de l'enfant avant de redescendre.
Consignes :
1-fais l'inventaire des forces appliquées à l'enfant sur la balançoire.
2-démontre que la force exercée par les cordes sur l'enfant a un travail nul.
Pistes :
J'ai fais pour le 1-
système: l'enfant,. référentiel terrestre supposé galiléen,
bilan des forces : la réaction du support sur lequel est assis l'enfant,le poids de l'enfant,la tension du fil.
Pour la 2,je pense que la corde n'effectue pas de déplacement,alors le travail de la tension du fil est nul.Merci de vouloir me répondre surtout vous gbm car vous êtes super actif sur ce site.
***Topic aéré : respirons !***
Bonjour,
Le choix du système étudié est primordial.
Si ce système est constitué uniquement par l'enfant et qu'on admet que celui ci est en contact avec les cordes alors 4 forces non négligeables s'exercent sur le système :
Le poids de l'enfant
Les 2 forces exercées par les deux cordes
La réaction du support sur lequel est assis l'enfant.
Au cours du mouvement toutes ces forces déplacent leurs point d'application.
Tu as raison de dire que le travail de la tension des cordes est nul, mais ce n'est pas parce que ces forces ne se déplacent pas.
Euhh,la question 2 nous dit de démontrer que la force(une force) exercée par les cordes sur l'enfant a un travail nul, alors que vous affirmez que chacune des cordes exercent une force sur l'enfant, comment ça se fait ?
Le travail d'une force peut être nul pour une (au moins) une des trois raisons suivantes :
a) La force a une intensité nulle (Ce n'est pas le cas ici)
b) La point d'application de la force ne se déplace pas (Ce n'est encore pas le cas ici)
c) Une troisième raison à laquelle je te laisse réfléchir.
Exactement !
C'est bien le cas ici.
Le point d'application de la force se déplace sur un arc de cercle.
La direction de la force est à chaque instant dirigée vers le centre de cet arc de cercle.
Cela revient à dire qu'à chaque instant la direction de la force est perpendiculaire au déplacement de son point d'application.
Ok, maintenant en ce qui concerne l'inventaire des forces,il existe trois ou quatre forces finalement,j'en doute.Car au niveau de la tension du fil,s'il y a une tension du fil pour chaque corde, pourquoi c'est écrit à la question 2<<démontrer que le travail de la force exercée par les cordes(2) sur l'enfant est nul>>.explications !!!🤔
L'énoncé dit très clairement :
" Les cordes de la balançoire ont une longueur l=1m"
J'en déduis l'existence de deux cordes.
Ce même énoncé dit aussi :
"la force exercée par les cordes"
J'en déduis que dans la tête de l'auteur de l'énoncé il a considéré que les 2 forces pouvaient être réunies en une force unique qui aurait les mêmes effets.
C'est vrai qu'il aurait pu l'expliciter !
Il y a plusieurs manières de présenter les choses.
Mon choix :
Question 1 : J'opte pour 4 forces
Question 2 : Je montre que le travail de la force exercée par l'une des cordes est nul, puis je fais remarquer qu'il en est de même en ce qui concerne l'autre corde.
Ok, merci.Il y a une dernière question avec agrandissement du sujet: a'=l'angle IJK=60° ,l'angle formé entre la position verticale et la position maximale où s'élève le système avant de redescendre,et a=l'angle IJT, l'angle entre la position verticale et la position où se trouve le système au point T à une date quelconque.Données:g=9,81N/kg. Question :3-détermine l'expression du travail du poids de l'enfant du point K au point T,en fonction de g,l,a et a'.Voilà le schéma :
Il faut savoir ( revoir le cours si nécessaire ) calculer le travail du poids d'un corps.
Ensuite, c'est juste de la "cuisine" algébrique.
Révision du cours ici : [lien]
On dit très bien, détermine l'expression du travail du poids de l'enfant du point K au point T en fonction de g,a,l et a' or w(P)=mgh.g étant déjà là, h doit être donc en fonction de a,a' et l.Pas difficile à savoir.
Pas difficile en effet et cela relève de la "cuisine algébrique" que j'évoquais dans mon post du 10-05-20 à 00:26
Il n'y a plus qu'à passer à l'action.
Je répète que j'ai lue le lien et je connais déjà la notion du travail du poids, cependant ici h étant la grandeur à déterminer,je n'arrive pas à l'exprimer en fonction de a,a' et l, c'est pour cela que je demande une aide utile
Et bien quand tu exprimes correctement ta demande, elle devient plus claire.
Un schéma soigné devrait t'aider .... utilement !
Bonjour à vous deux,
Sois le triangle AKB sur le schéma ci dessous.Avec quelques notions de trigonométrie, j'obtiens h=sin(a'-a) ×l
Ton résultat est faux et non justifié.
Je te conseille de travailler sur les triangles SKM et STN pour démontrer le résultat.
Ok, merci de votre grande générosité.Et,une petite question,est-ce qu'on peut déterminer a pour en déduire la valeur de ce travail
Le point T change de position à chaque instant.
L'angle α est une variable dont la valeur change aussi à chaque instant.
Le travail du poids entre K et T a une valeur qui varie constamment en fonction de la position de T
En revanche l'angle α' est une constante fixée par l'énoncé : α' = 60°
Ok,donc je retiens finalement que la valeur de ce travail est indéterminable car on ne connait pas a qui d'ailleurs ne peut pas être connu.
C'est bien ça :
Compte tenu des valeurs numériques fixées par l'énoncé je pense que le résultat attendu
exprimé en Joules est :
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