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DYNAMIQUE: mouvement d'un palet sur une table à coussin d'air

Posté par
noto
22-10-22 à 18:47

Bonjour, j'ai besoin d'aide sur cet exercice. Je n'arrive pas à trouver les coordonnées du vecteur poids dans le repère choisi par l'énoncé. Donc je n'arrive à répondre à aucune question...

Données: g = 10 m.s^-2  ;    α = 10°  ;     β = 50°

Sur une table à coussin d'air inclinée d'un angle α  par rapport au plan horizontal, on étudie le mouvement d'un palet.

A la date t = 0, on lance, avec une vitesse à partir du point O, le palet vers le haut dans le plan de la table.



On étudie le mouvement du centre d'inertie G de la table dans le plan rapporté au repère (O,i;j).  

L'axe (Oy) qui porte le vecteur unitaire j est donc parallèle  à  la  ligne  de  plus  grande  pente  du  plan incliné.

1)  Etablir  l'équation  du  mouvement  du centre d'inertie G du palet.

2) Etablir l'équation cartésienne de la trajectoire décrite par le centre d'inertie G du palet dans le repère (O,i,j). Quelle est sa nature ?

3)  Donner  en  fonction  de  α, β,g  et  Vo l'expression  de  l'ordonnée  maximale  Ymax atteinte  par  le  centre d'inertie G du palet dans le plan (O, x, y).  
La mesure de l'ordonnée maximale donne  Ymax= 80 cm. Calculer la valeur de la vitesse initiale Vo du palet

DYNAMIQUE: mouvement d\'un palet sur une table à coussin d\'air

Posté par
vanoise
re : DYNAMIQUE: mouvement d'un palet sur une table à coussin d'a 22-10-22 à 21:52

Bonsoir
Un peu comme d'habitude en mécanique : le système étudié étant le palet, il faut faire l'inventaire des forces extérieures puis appliquer la relation fondamentale de la dynamique pour obtenir l'expression du vecteur accélération de G.
Tu va alors tomber sur une étude très proche de celle du mouvement parabolique dans un plan vertical du centre d'une balle lancée avec une vitesse initiale de vecteur incliné de l'angle par rapport à l'horizontale.
Je te laisse réfléchir et proposer une solution.

Posté par
noto
re : DYNAMIQUE: mouvement d'un palet sur une table à coussin d'a 22-10-22 à 23:44

système: palet
Référentiel terrestre supposé Galiléen
Bilan de forces: \vec{P}: poids du palet
\vec{R}: réaction normale de la table

TCI: \vec{P}+\vec{R}=m\vec{a}

\vec{P} Px\choose Py et \vec{a} ax\choose ay dans le repère

suivant l'axe (Ox) on a: Px= max

suivant l'axe (Oy) on a: Py=may

et je boque là, je ne sais pas comment déterminer les coordonnée de \vec{P}

Posté par
vanoise
re : DYNAMIQUE: mouvement d'un palet sur une table à coussin d'a 23-10-22 à 13:58

Pour mieux t'aider dans ta projection de la relation fondamentale de la dynamique, voici un schéma avec pour plan de figure le plan (Oyz), l'axe (Ox) étant perpendiculaire à ce plan et orienté vers l'avant.
A noter que, puisque G reste dans le plan (Pxy) :
z=0 t
vz=dz/dt=0 t
az=dvz/dt=0 t.

DYNAMIQUE: mouvement d\'un palet sur une table à coussin d\'a

Posté par
noto
re : DYNAMIQUE: mouvement d'un palet sur une table à coussin d'a 23-10-22 à 18:46

donc si je comprends bien \vec{P}Py=0\choose Py=-mgsin\beta

donc \vec{a}a_x=0\choose a_y=-gsin\alpha

\vec{V_o}V_o_x=V_ocos\beta\choose V_o_y=V_osin\beta

Equation horaire du mouvement\vec{OM}(t)x(t)=V_ocos\betat\choose y(t)=-1/2 gsin\alpha t^2+V_osin\beta t

si j'ai trouvé l'équation horaire alors je pe"ux faire le reste facilement
Est-ce juste?

Posté par
vanoise
re : DYNAMIQUE: mouvement d'un palet sur une table à coussin d'a 23-10-22 à 19:03

Étourderie sans doute en copiant la formule sous tex :

x_{(t)}=V_{o}.\cos\left(\beta\right).t
 \\ 
 \\ y_{(t)}=-\frac{1}{2}g.\sin\left(\alpha\right).t^{2}+V_{o}.\sin\left(\beta\right).t

Ceci est correct mais la démonstration permettant d'obtenir l'expression du vecteur accélération est à revoir. Il faut projeter la relation fondamentale de la dynamique selon les trois axes.



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