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cinématique

Posté par
louetcharles
14-02-22 à 12:39

Bonjour ,

J'ai un exercice dont l'énoncé démarre par : un mobile auto-porteur est animé d'un mouvement de translation combiné à une rotation sur lui-même

Le mobile est lancé avec une vitesse initiale puis évolue librement sur une table horizontale

Je n'arrive pas bien à me représenté la situation

le mobile part en ligne droite et forme un cercle ?

Merci beaucoup

Posté par
vanoise
re : cinématique 14-02-22 à 18:10

Bonjour
Il s'agit d'un cylindre contenant un petit moteur électrique et une soufflerie qui injecte du gaz par sa base, selon le principe des aéroglisseurs. Le mobile est ainsi sur "coussin d'air" et il peut se déplacer pratiquement sans frottement. Le poids du mobile est, sur une table horizontale, exactement compensé par l'action du coussin d'air si bien que le principe d'inertie s'applique au mobile. Donc ???
Je te laisse continuer...

Posté par
athrun
re : cinématique 14-02-22 à 18:14

Bonsoir,

Alors si la trajectoire du mobile est une ligne droite, ça ne peut pas être un cercle. En fait le centre de gravité du mobile se déplace en ligne droite (vitesse \vec{v}=v\vec{u}_x, voir système de coordonnées défini ci-dessous), et le mobile tourne sur lui-même simultanément (rotation selon l'axe z défini ci-dessous, vecteur rotation \omega\vec{u}_z).

cinématique

Est-ce que tu comprends mieux la situation ?

Posté par
vanoise
re : cinématique 14-02-22 à 19:02

Bonjour athrun
En bas de l'éditeur de texte il existe une phrase en rouge " Vérifier la présence de nouvelles réponses " sur laquelle on peut cliquer pour éviter les messages croisés. Mais bon : ton message est intéressant !

Posté par
louetcharles
re : cinématique 14-02-22 à 20:23

Un grand merci à tous les deux !

On me demande quelles forces sont appliquées au mobile à un instant t quelconque : j'ai dit vecteurs P et R qui se compensent

On me demande d'en déduire les vecteurs accélération et vitesse
Comme la somme des vecteurs P et R =0 alors le vecteur a = vecteur nul et Vx=Vo et Vy=0

D'où G , le centre de masse a un mouvement rectiligne uniforme
donc sa trajectoire est une droite

Est-ce correct? merci

Posté par
vanoise
re : cinématique 14-02-22 à 20:50

Citation :
Est-ce correct?

Oui !
Le raisonnement, tout à fait correct, que tu as fais, fournit des renseignements sur la nature du mouvement de G. On peut aussi, comme l'a fait remarquer athrun, imaginer que le mobile tourne sur lui-même lors de ce mouvement rectiligne uniforme de G.

Posté par
louetcharles
re : cinématique 14-02-22 à 22:12

Merci .

Donc si je travaille maintenant dans le repère d' origine G et de mêmes axes x et y , le mouvement du mobile est circulaire uniforme ?

Posté par
vanoise
re : cinématique 14-02-22 à 22:40

Oui dans la mesure où les frottements sont négligeables.

Posté par
athrun
re : cinématique 15-02-22 à 13:18

Pardon vanoise, ça fait longtemps que je ne suis pas venu sur le forum et j'avais oublié l'existence de cette fonction pratique ^^

Posté par
louetcharles
re : cinématique 15-02-22 à 16:13

Merci .

Excusez moi d'abuser encore mais on me demande à la fin de l'exercice de choisir un repère dont l'axe (Ox) est parallèle et de même sens que le vecteur vitesse de G et de dessiner l'allure de la trajectoire d'un point M périphérique

1) si on a pas donné initialement de mouvement de rotation au mobile
2) si on a donné une vitesse linéaire de rotation plus rapide ou moins rapide que vG
3)si on a pas donné de vitesse de translation au mobile

Je sèche....

Posté par
vanoise
re : cinématique 15-02-22 à 19:01

Tu peux très facilement répondre pour les cas 1 et 3. Pour le cas 2 : c'est effectivement plus compliqué ; il faut distinguer trois cas selon que VG est supérieur, égal ou inférieur au produit R.. R désigne le rayon du mobile auto-porteur. Je ne sais pas si cela est à ton programme : la trajectoire dans le repère du laboratoire du point M dans le cas particulier VG=R. s'appelle une cycloïde. Commence par réfléchir aux cas 1 et 3...

Posté par
louetcharles
re : cinématique 16-02-22 à 10:55

Merci .

Pour le cas 1) je dirais que le mobile a un mouvement rectiligne uniforme tout le temps comme son centre de masse .

Pour le cas 3) le mobile reste immobile

Est- ce correct ?

Posté par
vanoise
re : cinématique 16-02-22 à 11:39

Cas 1 : le mobile a un mouvement de translation rectiligne uniforme ; donc le mouvement du point M à la périphérie ?
Cas 3 : Le point G est immobile mais le point M?

Posté par
louetcharles
re : cinématique 16-02-22 à 16:12

Cas 1 : Le point M périphérique a un mouvement rectiligne uniforme aussi

Cas 3 : Le point M périphérique tourne autour du point G

Je me trompe?

Posté par
vanoise
re : cinématique 16-02-22 à 20:54

OUI. Dans le cas 3 : on peut parler pour M de mouvement circulaire uniforme. Reste le plus difficile. Tu peux partir du schéma proposé par athrun et étudier les trois cas comme expliqué dans mon message du  15-02-22 à 19:01. Pour t'aider un peu, voici trois trajectoires possibles selon les valeurs de R. par rapport à VG.
Je suppose que, lorsque xG=0, xM=0 et yM=R.

cinématique

Posté par
louetcharles
re : cinématique 17-02-22 à 12:44

Merci beaucoup

Je vais travailler ça Vanoise

Posté par
louetcharles
re : cinématique 20-02-22 à 16:15

Re!

Excusez moi encore mais les exercices parlent souvent du référentiel du centre de masse et du référentiel de la table

J'ai écrit : Soit G le centre de masse , soit M un point périphérique , soit O l'origine du repère de la table alors

OM = OG + GM en vecteurs ( relation de Chasles ) nous permet de passer des coordonnées de M qui sont celles du vecteur OM (référentiel table) à celles de M qui sont celles du vecteur GM (référentiel centre de masse)

Est-ce correct?

Merci

Posté par
vanoise
re : cinématique 20-02-22 à 18:44

L'idée de faire intervenir le référentiel barycentrique RG est intéressante car, dans ce référentiel, le mouvement du point M est tout simplement un mouvement circulaire uniforme à la vitesse angulaire .
Je pense que tu connais la relation dite de composition des vitesses.Elle donne ici simplement :

\overrightarrow{V_{M/R}}=\overrightarrow{V_{M/R_{G}}}+\overrightarrow{V_{G/R}}

Posté par
louetcharles
re : cinématique 20-02-22 à 19:28

Oui merci beaucoup Vanoise !



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