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chute libre vs chute circulaire

Posté par
ferality
29-05-21 à 21:37

Bonjour à tous,

J'essaie de comparer la vitesse finale de deux chutes : la chute libre et la chute "circulaire" (imaginer qu'on est tout en haut d'un poteau téléphonique qui tombe par terre, sa base restant fixe). On prend la hauteur h initiale de 10m et on arrondit g à 10m.s^{-2}

Pour la chute libre c'est simple, en ignorant les frottements de l'air on applique la conservation de l'énergie mécanique et on trouve : v_f = \sqrt{2gh} = 10\sqrt{2} = 14,142 m.s{-2}

Pour la chute circulaire c'est plus difficile, j'utilise les coordonnées polaires et j'applique le PFD, c.f. l'image jointe. Est-ce que c'est correct ou j'ai fait des erreurs ? A mon avis le résultat est assez logique car la "force de pesanteur" (le poids) travaille radialement en direction du poteau pendant la chute, mais c'est absorbé par le poteau.

Merci pour votre aide

chute libre vs chute circulaire

Posté par
vanoise
re : chute libre vs chute circulaire 29-05-21 à 21:49

Pour le second cas, tu peux appliquer le théorème de l'énergie cinétique en considérant le poteau comme une tige homogène en mouvement de rotation autour d'un axe horizontal fixe passant par son extrémité inférieure.  Il faut faire intervenir le moment d'inertie par rapport à l'axe de rotation et la vitesse angulaire dans une première étape.

Posté par
ferality
re : chute libre vs chute circulaire 29-05-21 à 22:07

vanoise @ 29-05-2021 à 21:49

Pour le second cas, tu peux appliquer le théorème de l'énergie cinétique en considérant le poteau comme une tige homogène en mouvement de rotation autour d'un axe horizontal fixe passant par son extrémité inférieure.  Il faut faire intervenir le moment d'inertie par rapport à l'axe de rotation et la vitesse angulaire dans une première étape.

J'ai essayé d'appliquer le théorème de l'énergie cinétique, en utilisant juste la force du poids et je trouve pareil que pour la chute libre pour la vitesse. Si je comprend bien c'est faux car on ne prend pas en compte la force de réaction du poteau pendant la chute ? D'où le besoin de passer par le moment d'inertie pour ce problème ?

Posté par
ferality
re : chute libre vs chute circulaire 29-05-21 à 22:18

En fait je me suis trompé sur l'angle au niveau de la projection de "g", je vais refaire :/

Posté par
vanoise
re : chute libre vs chute circulaire 29-05-21 à 23:15

Ton problème est assez différent de celui référencé ci-dessous mais l'application du théorème de l'énergie cinétique est assez analogue.
Tige homogène

Posté par
gbm Webmaster
re : chute libre vs chute circulaire 30-05-21 à 09:08

Bonjour à vous deux,

@ ferality : je te rappelle qu'il faut recopier tes pistes de réflexions ; tu as tous les outils pour cela :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q10 - Puis-je insérer des symboles mathématiques afin de faciliter la lecture de mon message ?



Merci et bon dimanche



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