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Niveau seconde
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Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe

Posté par
beugg
30-04-15 à 18:50

Bonsoir
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice

Une pédale OA de poids négligeable de longueur L est mobile autour d'un axe horizontal O.On exerce une force horizontale F à l'extrémité A .La pédale est en équilibre quand le ressort fixé en son milieu M prend une direction qui lui est perpendiculaire ;la pédale fait un angle = 30˚ avec l'horizontal à l'équilibre .
1.Déterminer la force exercée par le ressort sur la pédale .L'intensité de cette force dépend-t-elle de la longueur L de la pédale ? Justifier.Pour l'application on prendra F= 30N.
2. Déterminer les caractéristiques de l'action de pédale sur l'axe.

Mon problème est la seconde partie de la question 1.(l'intensité de cette force dépend-t-elle de la longueur L de la pédale ? Justifier) et la représentation de la tension T.
Merci d'avance

Voici la figure:

Équilibre d\'un solide mobile autour d\'un axe fixe

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 01-05-15 à 11:56

La figure est-elle convient ?

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 01-05-15 à 15:25

Je pense que cette figure est bonne ;mais pourquoi la valeur de cette force ne depend pas de la longueur ?

Quelqu'un peut m'expliquer ca ?
merci

Posté par
gbm Webmaster
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 03-05-15 à 12:16

Salut beugg,

Oui ta figure me semble correcte, donc par de la statique graphique, tu peux déterminer les valeur des forces, en plus de leur droite d'action comme tu l'as fait.

Posté par
gbm Webmaster
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 03-05-15 à 12:18

Ensuite, pense à la notion de bras de levier :

plus ta pédale est grande, et plus il faut une force F faible pour plier le ressort, de telle sorte à ce que la force de rappel soit perpendiculaire à la pédale.

Ensuite, plus ta pédale sera petite, et plus il faudra tirer pour plier ce même ressort.

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 07-05-15 à 19:17

Merci beaucoup gbm
J'ai compris

Posté par
gbm Webmaster
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 08-05-15 à 11:32

de rien

A+

Posté par
SClais
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 10-01-18 à 18:27

Bonsoir est ce que je peux savoir pourquoi la tension a un sens allant du haut vers le bas?

Posté par
picard
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 11-01-18 à 08:14

Bonjour.

Il y a effectivement une erreur sur le sens de la force exercée par le ressort sur la pédale ainsi d'ailleurs que sur le sens de la réaction de l'axe.

À plus.

Posté par
asmeh
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 18-02-18 à 19:10

s'il vous plait, j'ai trouvé des difficultés pour repondre a la deuxieme question (Déterminer les caractéristiques de l'action de pédale sur l'axe. ) est ce que vous pouvez m'aider

Posté par
picard
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 19-02-18 à 15:06

Bonjour.

La pédale est soumise aux forces \vec{F}, \vec{T} et \vec{R}.

Pour qu'elle soit en équilibre, il faut que (cf schéma)...
     -la somme des moments par rapport à n'importe quel axe soit nulle.
     -les 3 forces soient coplanaires, concourantes et de somme vectorielle nulle.

L'application du théorème des moments donne :
\Sigma M_{/\Delta} = 0          M(\vec{F})_{/\Delta} + M(\vec{T})_{/\Delta} + M(\vec{R})_{/\Delta} = 0

En choisissant comme sens positif pour la rotation autour de l'axe, le sens trigonométrique direct, on a :
M(\vec{R})_{/\Delta} = 0
M(\vec{T})_{/\Delta} = + T  OM
M(\vec{F})_{/\Delta} = - F  OA  sin  \alpha

Soit :    T  OM - F  OA  sin  \alpha = 0

Comme OM = OA / 2   et    \alpha = 30°, on obtient, après simplification par  OA :    
T / 2 = F  sin  \alpha    et donc    T = F = 30  N



La condition \Sigma \vec{F} = \vec{0} permet de construire le triangle des forces (cf schéma).

Ce triangle qui a deux côtés égaux et un angle de 60° (angle \beta) est donc équilatéral et on a donc : F = T = R = 30  N

Que rajouter d'autre ?

Équilibre d\'un solide mobile autour d\'un axe fixe

Posté par
shakageniesse
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 20-02-18 à 07:33

Bonjour à tous!
Pardon, si je joue les rabat-joies ici, alors que vous progressez si bien.
Mais " équilibre d'un solide mobile " ne serait-ce pas contradictoire?

Posté par
picard
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 20-02-18 à 08:16

Bonjour.

Un solide mobile autour d'un axe peut être en équilibre, il n'y a pas de contradiction là dedans.

Un pendule pesant est un exemple de solide mobile autour d'un axe, il peut soit osciller autour de cet axe, soit être en équilibre.

Posté par
ERR
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 02-10-19 à 19:11

Bonjour!
s'il vous plait, j'ai trouvé des difficultés pour repondre a la première question
Quelqu'un peut m'aider?

Posté par
Bush
re : Équilibre d'un solide mobile autour d'un axe fixe 31-03-22 à 21:17

bonsoir,
  s'il vous plait il y a confusion :
     sur le schéma 1  le vec R  est l'action  de la pédale sur l'axe de rotation.
  par contre sur le schéma 2 et le polygône des forces  (fermé car il y a équilibre) c'est le vec R' = la réaction de l'axe de rotation  sur la pédale.
Merci d'avance de votre réponse à mes observations.  



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