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Niveau maths sup
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Catapulte

Posté par
estebaaaan
09-03-19 à 08:09

Bonjour,
Dans un exercice je dois étudier le mouvement d'un rocher sur une catapulte formé par une tige de bambou de masse négligeable et surmontée d'un plateau de masse mp,
La tige exerce une force f sur le plateau, avec deux composantes une selon er, Ter, liée a la cohésion de l'ensemble tige plateau, et une autre selon eθ, qui est assimilable a une force de rappel élastique, et qui est proportionnelle a la différence de l'angle de flexion de la tige et θ0, l'angle pour lequel la tige est verticale Fe=-kθeθ.
Dans l'exercice on a étudier le système rocher plus plateau et maintenant on étudie le système rocher uniquement,
on me demande de déterminer l'expression de la réaction du plateau sur le rocher en fonction de θ, m ( masse du rocher), mp et k
Pour cela j'ai voulu utiliser le PFD mais cependant je ne comprends pas comment peux intervenir la masse du plateau dans la réaction de cleui-ci sur le rocher ?
Pour le bilan des forces voila ce que j'ai :
Le poids=-mg(cosθ eθ - sinθ er
La force de rappel de la tige Fe=-keθ
J'ai mit le schéma de l'ennoncé car le mien ne se voit pas bien au crayon de papier

Catapulte

Posté par
vanoise
re : Catapulte 09-03-19 à 11:12

Bonjour
C'est du choix du système étudié que dépend la classification des forces en forces intérieures et forces extérieures. Or le PFD ne prends en compte que les actions extérieures.
Quand le système choisi est l'ensemble {rocher - plateau}, l'action du plateau sur le rocher est une force intérieure et n'est pas prise en compte, ; en revanche, il faut tenir compte de l'action de la tige.
Quand le système est le rocher seul, les forces extérieures sont son poids et l'action du plateau.
Dans les deux cas, il faut appliquer le PFD et projeter suivant er et e.
Attention, ton schéma ne me parait pas réaliste : à l'instant où le rocher quitte le plateau, sa vitesse est colinéaire à e. A cet instant, trajectoire circulaire et trajectoire parabolique doivent avoir une tangente commune, ce qui est loin d'être le cas sur ton schéma !

Posté par
estebaaaan
re : Catapulte 09-03-19 à 16:13

Excusez moi ma question est mal formulée,
ce que je ne comprend pas c'est que l'on doit donner l'expression de la réaction du plateau en fonction de mp, qui la masse du plateau, et d'autres paramètre, et ce que je ne comprends pas c'est pourquoi la masse du plateau intervient dans la réaction

Posté par
vanoise
re : Catapulte 09-03-19 à 16:34

Applique le PFD à l'ensemble [rocher+plateau], cela va te donner une expression de l'accélération commune à la roche et au plateau (approximation mais approximation considérée ici comme valide).
Applique ensuite le PFD au rocher seul en utilisant comme expression de l'accélération celle obtenue juste avant. La réaction du plateau va dépendre , entre autres grandeurs, de l'accélération qui vient précédemment d'être calculée et, comme celle-ci dépend de mp...

Posté par
estebaaaan
re : Catapulte 09-03-19 à 18:21

D'accord, j'ai déjà applique le PFD à l'ensemble [rocher+plateau]mais je n'avais pas vu lien merci !



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