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Chaîne de maillons (mécanique)

Posté par
Helenaa
08-11-13 à 15:35

bonjour,

j'ai un exercice et je bloque dessus.

Une chaîne constituée de 5 maillons pesant chacun 100g est soulevée verticalement avec une accélération constante de norme ||a||=2.5m/s².

On a ce schéma (les O étant les maillons), sachant que la chaîne est tirée vers le haut !

Retrouver les normes des :

O 5
O 4
O 3
O 2
O 1

(a) La force exercée par le maillon 1 sur le maillon 2
(b) La force exercée par le maillon 2 sur le maillon 3
(c) La force exercée par le maillon 3 sur le maillon 4
(d) La force exercée par le maillon 4 sur le maillon 5

Voilà je ne vois pas du tout comment faire
merci de bien vouloir m'aider

au revoir

Posté par
J-P
re : Chaîne de maillons (mécanique) 08-11-13 à 15:51

Bilan des forces sur le maillon 1:

Poids du maillon 1 (de masse m) ; vertical sue le bas) : P
Traction verticale vers le haut exercée par le maillon 2 : T

|T| - |P| = m.a
T - mg = 2,5.m
T = m.(g+2,5) = 0,1 * 12,5 = 1,25 N

Ce qui revient (action-réaction) à dire que la force exercée par le maillon 1 sur le 2 est de 1,25 N verticale vers le bas.
-----
Bilan des forces sur le maillon 2:

Poids du maillon 2 (de masse m) ; vertical vers le bas) : P
Force exercée sur le maillon 2 par le 1 : 1,25 N verticale vers le bas
Traction verticale vers le haut exercée par le maillon 3 : T'

|T'| - |P| - 1,25 = m.a
|T'| - mg - 1,25 = m.a
T' = m(g+a) + 1,25
T' = 0,1*12,5 + 1,25 = 2,5 N

Ce qui revient (action-réaction) à dire que la force exercée par le maillon 2 sur le 3 est de 2,5 N verticale vers le bas.
-----
...

Sauf distracion.  

Posté par
Helenaa
re : Chaîne de maillons (mécanique) 08-11-13 à 16:17

Merci infiniment pour la réponse!

J'ai continué de la même façon, et j'ai trouvé:

Forces exercées sur le maillon 3 : P, T'', 1.25N et 2.5N
J'ai finalement trouvé que T'' traction exercée par 3 sur 4 = 4.98N.
Et pour T''' traction exercée sur 5 par 4 = 9.96 N.

Est-ce juste ?

Et la question suivante c'est : La norme de la force F exercée sur le maillon 5 par la personne qui soulève la chaîne.
La réponse est bien :
T'''' = m.a + m.g + 1.25 + 2.5 + 4.98 + 9.96 ?

Merci encore^^

Posté par
J-P
re : Chaîne de maillons (mécanique) 08-11-13 à 17:47

Bilan des forces sur le maillon 3:

Poids du maillon 3 (de masse m) ; vertical vers le bas) : P
Force exercée sur le maillon 3 par le  : 2,5 N verticale vers le bas
Traction verticale vers le haut exercée par le maillon 4 : T''

|T''| - |P| - 2,5 = m.a
|T''| - mg - 2,5 = m.a
T'' = m(g+a) + 2,5
T'' = 0,1*12,5 + 2,5 = 3,75 N

Ce qui revient (action-réaction) à dire que la force exercée par le maillon 3 sur le 4 est de 3,75 N verticale vers le bas.
-----
...

Posté par
Helenaa
re : Chaîne de maillons (mécanique) 08-11-13 à 18:03

Oups, excusez moi...

Ainsi, pour le dernier, on aurait :
T''' = m.a + m.g + 3.75N = 5N (j'ai mis le résultat directement)
Ce qui signifie que la force exercée par 4 sur 5 est de 5N verticalement vers le bas.

Et pour la question postée au-dessus, on a bien:
Pour la norme de la force F exercée sur le maillon 5 par la personne qui soulève la chaîne:
F(force exercée par la personne sur le maillon 5)+P(poids total)=ma
Avec P=0.1*5 kg et F=somme de toutes les valeurs trouvées précédemment ?

Merci de votre aide et de votre réponse

Posté par
Helenaa
re : Chaîne de maillons (mécanique) 09-11-13 à 18:35

up

Posté par
J-P
re : Chaîne de maillons (mécanique) 10-11-13 à 11:10

Bilan des forces sur le maillon 5

Poids du maillon 5 (de masse m) ; vertical vers le bas) : P
Force exercée sur le maillon 5 par le 4 : 5 N verticale vers le bas
Traction verticale vers le haut exercée par ma main : F

F - mg - 5  = ma
F - 1 - 5 = 0,1 * 2,5
F = 6,25 N
-----

Et autrement pour vérifier la fin :

La main accélère vers le haut les 5 maillons, donc une masse totale 500 g

Traction verticale vers le haut exercée par ma main : F
Poids des 5 maillons = 0,5 * 10 = 5 N

F - 5 = m.a
F - 5 = 0,5 * 2,5
F = 6,25 N
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Helenaa
re : Chaîne de maillons (mécanique) 13-11-13 à 18:12

D'accord, merci beaucoup pour ta réponse et les explications, j'ai bien compris



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