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Devoir sur les forces

Posté par
drewblue
01-11-09 à 16:14

Bonjour, j'ai un devoir en physique a faire.
Cependant , j'ai rencontré quelques petit problèmes au niveau de la crétion du schéma.
Merci beaucoup de m'aider  =)

    Un solide S de masse m = 50kg est posé immobile sur un plan incliné faisant un angle alfa = 30° avec l'horizontale.
Ce solide est retenu par un fil faisant un angle de Beta= 10° avec le plan incliné.
Il n'y a pas de frottement entre le plan et le solide.

    1) Faire le bilan des forces appliqués au solide et indiquer la relation vectorielle qui les relie.
    2) Methode analytique :
-Soit le repère ( Gx, Gy ) tel que l'axe Gx soit parallèle au plan incliné, orienté vers le haut du plan, et l'axe Gy orienté vers le haut.
-Représenter les vecteurs-force et exprimer( littéralement) leurs coordonnées dans ce repère.
-Déterminer( expression littérale, puis calcul numérique ) la veleur de la tension fil et celle de la réaction du plan sur le solide S.    

Merci =D

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 01-11-09 à 18:58

Bonsoir, cet exo est une application du cours...

Ce n'est pas à nous de le faire ! Tu postes tes réponses et je te corrige.

Devoir sur les forces

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 11:30

1) bilan des forces appliqués
  
   - action de la terre P
   sens : vers le bas
   direction : verticale
   pts d'application : centre de gravité
   valeur : P=m.g, P=9.8*50= 490 N

   - action du plan R
   sens : vers le haut
   direction: horizontale
   pts d'application: surface de contact

   -action du Fil : F
   sens: vers le haut
   direction: verticale
   pts d'application : point de contact .

2)je n'arrive pas a faire le repère et je doute pour les coordonnées de F .

  coordonnées:

P (Px, Py)         R(Rx,Ry)                        F(Fx, Fy)
P (0, -P )         R(R*SIN(X) , R*COS(x))          F(F*Sin(x),F*COS(x))


Ps: dans votre figure , le fil ne fait pas 10° avec le plan incliné.
L'angle se trouve de l'autre coté.  

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 11:59

Citation :
1) bilan des forces appliquées

- action de la terre P
sens : vers le bas
direction : verticale
pts d'application : centre de gravité
valeur : P=m.g, P=9.8*50= 490 N
TB

- action du plan R
sens : vers le haut non ! elle est perpendiculaire au plan
direction: horizontale non!
pts d'application: surface de contact oui

-action du Fil : F
sens: vers le haut NON ! Elle a le sens du fil !
direction: verticale
pts d'application : point de contact .


Complète mon schéma :
- place-y le repère
- place-y les forces

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:29

Voici le schéma.

Devoir sur les forces

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:37

Non R est perpendiculaire à Gx si tu préfères.

Gy est perpendiculaire à Gx

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:38

Au temps pour moi, l'énoncé nous dit que Gy est vers le haut...

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:39

a partir de la , tout se complique.
Comment dois je faire pour determiner les coordonnées ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:41

R est mal placé sur ton schéma.

Il faut projeter les forces sur les axes. Tu as vu ça en cours ?

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:44

on a vu sa vite fait mais surtout dans des cas plus facile.
normalement, R soit etre sur Gx.

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:45

Non la réaction du support, s'il n'y a pas de frottement est perpendiculaire à Gx.

Je reviens + tard

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:49

c'est vrai.
Donc R doit etre perpendiculaire a Gx et doit passé par G.
Donc R est sur Gy.
Et R = Rn (reaction normale)  

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 12:50

je me suis trompée .
R n'est pas sur Gy.

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 13:09

voila.

Coordonnées de
P (Px, Py)         R(Rx,Ry)                        
P (0, -P )         R(-R*SIN(X) , R*COS(x))        

Devoir sur les forces

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 13:36

Devoir sur les forces

G(Gx,Gy)

P(-P.sin 30° ; -P)

R(0 ; R.cos 30°)

T( T.cos 20° ; T.cos 80°)

sauf erreur.

Un conseil : place tous les angles qui vont être utiles.

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:01

Le profeseur nous a donné un schéma qui correspond a celui ci dessous.
sans le repères et vecteurs .

P( -p * sin(30); -P)

R(    ; cos(30))
D'après ce qu'on voit, R ne part pas de 0 qui est le ponit g , mais pas de la surface du solide S.
Je n'arrive pas a determiné Rx et T

Devoir sur les forces

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:14

C'est bien ce que j'ai fait, non ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:15

Citation :
R( ; cos(30))


erreur c'est R( ; Rcos(30))

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:19

Pas tout a fait.
Dans votre figure, on par du milieu d'un coté du solide pour T et l'angle est en bas de la droite.
Tandis que dans le cas normal, on part d'un segment et l'angle est au dessus de la droite .

Mais on ne peut pas calculer les coordonnées de T et R. Car il nous manque des indications.

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:21

Citation :
Pas tout a fait.
Dans votre figure, on par du milieu d'un coté du solide pour T et l'angle est en bas de la droite.
Tandis que dans le cas normal, on part d'un segment et l'angle est au dessus de la droite .


en même temps, tu ne m'avais pas donné le point d'application de la corde. Mais cela ne change rien à la force T.

Citation :
Mais on ne peut pas calculer les coordonnées de T et R. Car il nous manque des indications.


Je l'ai bien fait au-dessus. A vérifier

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:24

omment vous trouver les coordonnées de T ?
Que c'est 20 ° et 80 ° ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 14:28

En effet, j'ai fait une erreur. J'ai fait le calcul pour un angle de 20° au lieu de 10°...

Dans ce cas la projection du vecteur T sur les axes est

/Gx : T.cos 10°

/Gy : T.cos 50°

sauf distraction

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:11

coordonées :

P(-P.sin 30° ; -P)

R(0 ; R.cos 30°)

T ( T.cos 10° ,T.cos 50° )
normalement , c'est pas sin(10°)

D'après le principe d'inertie
P+R+F = 0
donc
Px + Rx + Fx = 0
-p.sin(x) + 0 + t.sin(x) = 0
(-p+t)sin(x) = 0  

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:14

Citation :
normalement , c'est pas sin(10°)

pourquoi ? Quel est l'angle entre T et Gy ?

Citation :
D'après le principe d'inertie
P+R+T = 0


TB !

Tu utilises cette relation avec les projections faites auparavant : elle devient

/Gx :

/Gy :

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:31

J'ai fais uen erreur. Je croyais que c'etait le coté opposé.

0 = Px + Tx + Rx
0 = -p sin(x) + t.cos(x) + 0
0 = -p sin(x) + t.cos(x)
0 = -490.sin(30) + t.cos(10)
0 = 484 + t*0.83
-484/0.83 =  t
-576 N

Il doit y avoir un problème

0 = Py +Ty +Ry
0 = -p + R.cos(30) + T cos 50
0 = 490 N + Rcos 30 + T cos 50
(P+ t.cos50)/ ( cos 50 ) = R

  

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:36

Houlà,

pouruoi un x dans cos et sin ?
un T devient t ...

0 = Px + Tx + Rx
0 = -Psin30 + Tcos(10) + 0

soit T = Psin30°/cos10°

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:38

Dans

0 = Py +Ty +Ry
0 = -P + Tcos 50° + Rcos30°

T est connu de l'ancienne relation

donc R = (P-Tcos50°)/cos30°

sauf erreur

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:42

le problème , c'est que d'après mes calcul T environ 577 N
Et R = -427 N

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:50

je ne pense pas que c'est juste =S

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:52

Pour T je trouve T = 249 N...

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 15:53

puis R = 381 N

Posté par
drewblue
re : Devoir sur les forces 02-11-09 à 16:02

il y a une grande différence .

T = Psin30°/cos10°
T = 490*sin(30) / cos(10)
T = 490*0.50 / 0.99
T= 249 N

R = (P-Tcos50°)/cos30°
R = 490-249*0.65 /0.86
R = 381 N

ma calculatrice est en mode radian .
Merci beaucoup pour votre aide =D

Posté par
gbm Webmaster
re : Devoir sur les forces 03-11-09 à 09:43

De rien

A+



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