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energie cinetique

Posté par
ado12
06-01-20 à 11:56

Bonsoir meilleurs vœux 2020
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice
Le cylindre (C1) soutient un corps (A1) de masse m1=100g, par l'intermédiaire d'un fil inextensible, de masse négligeable, fixé au cylindre. Le cylindre (C2) soutient, de la même façon, un corps (A2) de masse m2=120g. Les fils étant verticaux et leur sens d'enroulement tel que (A1) et (A2) se déplacent en sens contraire ,on libère ce dispositif sans vitesse initiale.
1. Dans quel sens va tourner le système (S)? Justifier
2. Quelles sont les relations qui lient la vitesse angulaire de (S) et les vitesses de translation de (A1) et de (A2) à un instant t.
3. Exprimer l'énergie cinétique du système formé par (S)-(A1)-(A2) en fonction de m1, m2,Jd(d=delta) ,R1,R2 et V1 vitesse de (A1) à l'instant t.
4. Exprimer le travail des forces de pesanteur entre l'instant initial et l'instant où la hauteur de (A1) à varier de h1 en fonction de m1, m2, g , θ et h1.
5. En appliquant le théorème de l'énergie cinétique au système (S)-(A1)-(A2) entre l'instant de départ et l'instant où la vitesse de (A1) est V1=2m/s
Déterminer la hauteur h1.
Données :R1=20cm,  R2=10cm  , θ=30°  et J=4,5 .10(exp-2)
Je propose :
1)  m1xR1=0.1x0.2=0.02  kg.m et    m2xR2=0.12x0.1=0.012 kg.m
alors  on na :   m2xR2 < m1xR1 donc m1 descend et m2 monte on tournera dans le sens anti horaire ou trigonométrique
2)  Ec = 1/2. J.w² + 1/2.m1.V1² + 1/2.m2.V2²

      Ec = 1/2. J. (V1/R1)² + 1/2.m1.V1² + 1/2.m2.(V1.R2/R1)²

     Ec = (V1²/2).[J/R1² + m1 + m2.(R2/R1)²]
3) W(P)=W(P1)+W(P2) = m1.g.h1 - m2.g.h2  or h1=dsinθ
     W(P)=m1.g.h1 - m2.g.dsinθ  
je n'arrive plus a continuer car j'arrive pas a trouver la distance d?

energie cinetique

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 06-01-20 à 12:34

Bonjour

Citation :
Les fils étant verticaux

Sur le dessin, je ne vois qu ' un fil vertical. Est-ce le bon énoncé?
le bon schéma?

Citation :
1) m1xR1=0.1x0.2=0.02 kg.m et m2xR2=0.12x0.1=0.012 kg.m
alors on na : m2xR2 < m1xR1 donc m1 descend et m2 monte

j'avoue avoir du mal à te suivre. A quoi correspond m1 r1 , m2 r2 ? Quelles sont les lois physiques qui te permettent de conclure?

Posté par
ado12
re : energie cinetique 06-01-20 à 22:58

Slu oui c'est vrai l'enoncé nous montre un fil vertical du plateau de rayon R1 et un fil incliné avec la masse m1 sur une pente d'un angle téta .C'est comme ca je prie bien vrai que l'enoncé nous parle de fil verticaux .Si on on peut travailler comme nous l'indique le schema  si possible.
pour ce qui est de la relation :m2xR2 < m1xR1 c'est mon idée perso je croyais que si je faisais le produit de masse et rayon de chaque corps ,le resultat du plus grand  me donnerais le sens du mvt du solide.Au fait c'est ce que je pensais .Si vous pouvais m'eclaircir davantage svp.

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 06-01-20 à 23:51

Citation :
pour ce qui est de la relation :m2xR2 < m1xR1 c'est mon idée perso

Donc tu "inventes" tes propres lois physiques si je comprends bien
Cest pas tres conseillé!

Quand on debloque le systeme, qu'est ce qui determine le sens de rotation?

Posté par
ado12
re : energie cinetique 07-01-20 à 00:44

bon d'aprés ce que je vois tu n'ais prés a m'expliqué tu ne fais que me rendre la tache difficile .Moi je cherche des personnes qui m'explique bien meme si je fais des erreurs .Toi non seulement tu m'explique rien ,tu reponds trés mal mais propositons .C'est bon

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 07-01-20 à 02:03

Citation :
bon d'aprés ce que je vois tu n'es pas prêt a m'expliquer

Au contraire, j'ai même posé une question pour que tu avances, mais j'attends toujours la réponse!

Citation :
Toi non seulement tu m'expliques rien ,tu reponds trés mal à mes propositions

je t'ai juste fait remarquer qu'il ne faut pas écrire n'importe quoi , dis simplement que tu es bloqué sur une question( et on essaiera de te guider).

Puis j'ai posé une question ...
(c'est comme ça que ça marche, ici, on ne délivre pas de corrigé tout fait sur demande, désolé)

Posté par
ado12
re : energie cinetique 07-01-20 à 11:57

Tu parle bcp et ça ne m'interesse pas du tout si tu veux tu m'explique sinon tu laisse tombé  ok .j'ai fait bcp d'exo sur ce forum mais un correcteur comme toi je viens de le rencontrer et tu n'ai pas meilleurs que les autres.Pour répondre a une seule question on doit passer des jours pour ca. Et en plus tu propose rien de concret tu fais que posé des questions.

Posté par
gbm Webmaster
re : energie cinetique 08-01-20 à 08:44

Bonjour à vous deux,

@ado12 :

Citation :
bon d'aprés ce que je vois tu n'ais prés a m'expliqué tu ne fais que me rendre la tache difficile .Moi je cherche des personnes qui m'explique bien meme si je fais des erreurs .Toi non seulement tu m'explique rien ,tu reponds trés mal mais propositons .C'est bon

Citation :
Tu parle bcp et ça ne m'interesse pas du tout si tu veux tu m'explique sinon tu laisse tombé ok .j'ai fait bcp d'exo sur ce forum mais un correcteur comme toi je viens de le rencontrer et tu n'ai pas meilleurs que les autres.Pour répondre a une seule question on doit passer des jours pour ca. Et en plus tu propose rien de concret tu fais que posé des questions.


Je te saurai gré de modérer tes propos et de faire preuve de respect à l'égard de krinn qui te pose des questions, pour accompagner ta réflexion et que tu trouves par toi-même les solutions à ton problème.

L'objectif étant que tu sortes de cet échange en ayant tout compris et surtout en étant en mesure de refaire un exercice similaire le jour d'un examen (tu nous remercieras plus tard, tu verras).

De manière générale, n'oublie pas que ce forum d'entraide s'appuie sur des bénévoles qui se dévouent pour vous faire progresser et krinn, comme tous les autres membres aidants te proposera la même méthode.

gbm, webmaster.

Posté par
ado12
re : energie cinetique 08-01-20 à 09:31

Bonjour krinn
Excuse-moi pour le malentendu. Et merci aussi a gbm.
Bonne journée a vous

Posté par
gbm Webmaster
re : energie cinetique 08-01-20 à 09:40

@ado12 : comme convenu dans notre échange, fais attention à ta qualité rédactionnelle dans les échanges à venir, pour éviter toute confusion :

- on définit les notations utilisées : m1, r1 , m2, r2 , etc.
- on précise les hypothèses, les propriétés et les lois de mécanique utilisées ;
- on fait attention à accompagner le schéma d'illustration et on n'oublie pas les fondamentaux en mécanique : définir le système étudié, le référentiel, bilan des forces appliquées, etc.
- attention à bien utiliser les deux utilitaires existants pour écrire des formules mathématiques (cf. la FAQ en cas de doute).

Je vous laisse poursuivre,

Bonne journée

Posté par
ado12
re : energie cinetique 08-01-20 à 09:58

merci bcp gbm c'est gentil .
Bonne journée a vous

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 09-01-20 à 10:56

Bonjour,
Reprenons :

Citation :
Quand on debloque le systeme, qu'est ce qui determine le sens de rotation?


Il faut considérer la situation statique avant le déblocage, isoler (S) et calculer le moment M des forces en O dû à l'action des fils et de la réaction
(cf schéma)
Le signe de M donnera le sens de rotation lorsqu'on debloque le systeme

On cherche donc M/O = T1 R 1 - T2 R2 (le moment de R est nul)

On trouve T1 et T2 en isolant tour à tour A1, A2 et les fils et en appliquant les loi s de la statique

En isolant chaque fil, on trouve:
T'1= T1
T'2= T2

en isolant A1:
T'1 = ...

En isolant A2:
T'2= ...

energie cinetique

Posté par
ado12
re : energie cinetique 09-01-20 à 14:30

Bonjour Krinn .Merci
en isolant A1:
suivant (xx'): -P1sinθ+T'1=0→T'1=P1sinθ=T1
en isolant A2:      
  P2=T'2=T2
en resumé on :M/O = T1 R 1 - T2 R2=P1sinθxR1-P2xR2=m1.g.R1sinθ-m2.g.R2
→ m1.g.R1sinθ-m2.g.R2=0.1x10x0.2xsin30°-0.12x10x0.1=0.1-0.12=-0.02<0
→T1 R 1 - T2 R2<0→T1 R 1 < T2 R2 → A1<A2 donc (S) tournera dans le sens horaire

energie cinetique

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 09-01-20 à 15:17

C'est ça, il suffit d'écrire :

Citation :
M=T1 R 1 - T2 R2<0 donc (S) tournera dans le sens horaire

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 09-01-20 à 15:34

2) en module: V1= R1 w
V2= R2 w

3)

Citation :
Ec = (V1²/2).[J/R1² + m1 + m2.(R2/R1)²]

Oui

4)
Citation :
W(P)=W(P1)+W(P2) = m1.g.h1 - m2.g.h2


Oui si h1 est la variation d'altitude de A1 (positive vers le
haut) et h2 est la variation d'altitude de A2 (positive vers le
bas)
et ensuite on exprime h2 en fct de h1

Posté par
ado12
re : energie cinetique 09-01-20 à 16:03

ok merci
4) si je fais h1/R1=h2/R2→h2=h1.(R2/R1)  
W(P)=m1.g.h1 - m2.g.h1 (R2/R1)=(h1/R1).g.(m1R1-m2R2) or on a h1=dsinθ
je suis bloqué pour determiner d et mettre W(P) en fonction de θ car si je fais
d=R1θ j'aurais pas non plus h1 dans l'expression demandée

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 09-01-20 à 18:00

4)

Citation :
h1/R1=h2/R2

Non, pas tout à fait
Quand A1 monte d'une hauteur h1 , A1 avance d'une longueur d=h1/sin
Donc (S) tourne d'un angle = ...
Et A2 descend d'une hauteur h2=R2= ...

D'autre part, il y a une erreur de signe que je n'avais pas vue :

Epp=m1.g.h1 - m2.g.h2
et
W(P)= -Epp

Posté par
ado12
re : energie cinetique 10-01-20 à 15:54

Bonjour krinn
Quand A1 monte d'une hauteur h1 , A1 avance d'une longueur d=h1/sinθ
Donc (S) tourne d'un angle α →arc(AB)=R1.α→α=arc(AB)/R1=d/R1 (voir fig) (1)
Et A2 descend d'une hauteur h2   : arc(CD)=R2.α →α=arc(CD)/R2=h2/R2 (voir fig)  (2)
(1)et (2)→d/R1=h2/R2→h2=(R2/R1).d →h2=(R2/R1).h1/θ→h2=R2.h1/R1.sinθ
   donc W(P)=m2.g.h2 - m1.g.h1= m2.g.(R2.h1/R1.sinθ)- m1.g.h1
          →W(P)=[g.h1(m2R2/R1.sinθ)- m1]

energie cinetique

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 10-01-20 à 18:49

Bonsoir,
Oui cest ca, mais bien mettre les parentheses au denominateur

h2=R2.h1/(R1.sinθ)

W(P)=[g.h1( m2R2/(R1.sinθ) )- m1]

Posté par
ado12
re : energie cinetique 10-01-20 à 21:38

Merci beaucoup krinn
C'est gentil j'ai bien compris

Posté par
aua
re : energie cinetique 23-11-22 à 20:45

Citation :
5. En appliquant le théorème de l'énergie cinétique au système (S)-(A1)-(A2) entre l'instant de départ et l'instant où la vitesse de (A1) est V1=2m/s

Je peux savoir comment on devrait procéder pour cette question s'il vous plaît ?

Posté par
krinn Correcteur
re : energie cinetique 23-11-22 à 21:21

Bonsoir,

5) Que dit le theoreme de l'Ec appliqué au systeme (S),(A1),(A2) entre les deux instants considérés?

Les questions qui precedent permettent ensuite de trouver Ec et le travail des forces qui s'exercent sur le systeme.
On en deduit h1.

Posté par
aua
re : energie cinetique 25-11-22 à 20:20

Ahh d'accord je vois maintenant, mercii
Je vais utiliser: V1/2(m1+m2R22/R12+Jdelta/R12)=W(P)+W(T)



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