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Barre en mouvement
Deux rails parallèles AD et distants de A'D' sont disposés selon des lignes de plus grande pente d'un plan faisant un angle α avec le plan horizontal.
Les deux rails sont reliés à un générateur électrique G par l'intermédiaire de fils conducteurs ; le circuit est fermé par une tige MN de masse m qui glisse sans frottement en M et N sur les rails en restant horizontale.
Le circuit est parcouru par un courant continu d'intensité I indépendant de la
position de la tige ; le sens du courant est indiqué sur le schéma.
Les rails sont placés dans une région de l'espace où existe un champ magnétique
uniforme vertical dirigé vers le haut.
l= 12 c m I = 2,0 A
m=32,0 g α = 8°
g=9,8 N ⋅kg- 1
1)Faire le bilan des forces appliquées à la tige MN.
Représenter ces forces sur un schéma.
2)La tige MN glisse en remontant sur les rails à vitesse constante. Déterminer, au cours d'un déplacement d de la tige MN, l'expression littérale des travaux des forces appliquées à la tige MN, en fonction de l'intensité de la force, de d, de g et de l'angle α.
3)En appliquant le théorème de l'énergie cinétique à la tige MN, sur le déplacement d, donnez l'expression littérale, en fonction de m, g et de l'angle α, de la force de Laplace, puis calculer sa valeur numérique.
4) En déduire la valeur B du champ magnétique.
J'aimerai bien avoir des réponses... Merci énormément.
Je vais prier toute la nuit pour celui qui va me faire cette exercice...
Bonjour,
Il s'agit d'un exercice classique d'utilisation de la force de Laplace
Question 1 : Bilan des forces
La tige [MN] mobile subit :
- son poids , vertical, vers le bas, appliqué en G, de valeur P = m.g
- la réaction normale des rails [AD] et [A'D'] (donc perpendiculaire aux rails, vers le "haut")
- la force de Laplace orienté par la règle les 3 doigts de la main droite (I selon le pouce, B selon l'index, F donné par le majeur) soit donc, horizontale, vers la gauche (sur ton schéma), de valeur F = I.l.B
Question 2 : Travaux
Lors de la remontée vers [AA'], parcourant une distance (d) :
- La réaction normale est toujours perpendiculaire au déplacement, donc W(R) = 0
- W(P) = P.d.cos(P;d) [par définition] = m.g.d.cos(90°+
) [faire un schéma pour s'en convaincre] = (-m.g.d).sin()
- W(F) = F.d.cos( = I.l.B.d.cos()
Question 3 : TEC
W = 
Ec = Ec(f) - Ec(i)
W(P) + W(R) + W(F) = Ec(f) = (1/2).m.v² - 0 (en posant qu'initialement, vinitiale = 0 donc Ec(i) = 0)
-mgd.sin() + F.d.cos() = (1/2)m.(d/t)²
donc F = ...
Pour l'application numérique, tu as peut-être la valeur de v...
Question 4 : Détermination de B
Comme F = IlB, calculé à la 3, B = F/(I.l)
- sauf erreur, ou j'ai peut-être louper un truc (bonne nuit depuis 2h du matin)
Rebonjour,
Pour la question 3, il m'est venu l'idée que peut-être une fois la phase d'accélération passée, alors pour deux positions I et F séparé de (d), la vitesse serait constante (mobile en MRU), ainsi Ec(f) - Ec(i) = 0 ce qui simplifierait le calcul dans le TEC...
Simple idée comme ça, en passant... mais à prouver... 
bonsoir , je bloke aussi sur cette exercice
je block sur le 3 ) est ce que je doit faire ce que vous avais dis ? mias je ne trouve toujours pas F :S
pouvais vous m;aider svp
merci
Comme quoi, même maintenant, avec du recul et de la relecture il est bien écrit dans l'énoncé que :
La tige MN glisse en remontant sur les rails à vitesse constante.
Ainsi, si on applique le TEC, on a donc :
W(P) + W(R) + W(F) = Ec(en N) - Ec(en M) = 1/2.mv(en N)² - 1/2.mv(en M)² = 1/2.mv² - 1/2.mv² = 0
-mg.d.sin(
) + 0 + F.d.cos() = 0
(par définition des travaux comme produit scalaire de la force par le déplacement ou par trigonométrie)
Ainsi, F.d.cos(
) = mg.d.sin()
Donc F = mg.sin(
)/cos() = mg.tan()
- si je n'ai pas fait d'erreur... -
deoler , enfaite quand je calculais tan8 je trouvais un nombre negatif , ma calculatrice etait en mode radian je l'ai re mis en degre et maintenant ca va 
merci
je trouve 0.44N
c'est bien cela ?
C'est l'idée qui m'était venu pour la mode degré de la calculatrice... Ravi que vous ayez trouvé par vous-même.
Et oui, je trouve la même valeur de B.
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