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Equilibre sur un plan incliné

Posté par
ouistita
13-12-10 à 09:44

bonjour voici un de mes exercice dont je bloque depuis longtemps. Je n'arrive pas à raisonner dessus.
L'énoncé:
Un solide de masse m peut glisser sans frottement sur un plan incliné d'un angle alpha par rapport à l'horizontale. Il est maintenu en équilibre par un ressort qui exerce sur lui une tension noté T. Le support exerce sur la masse m une force notée R perpendiculaire au plan incliné.

a) représenter sur un schéma sans tenir compte de leur intensité les forces exterieures appliquées au solide a partir de G.

b) Exprimer les composantes du vecteur poids P dans le repère (G;x,y) en fonction de m, g et alpha ( je sais que p=mg mais je ne sais pas comment introduire alpha..)

c) En déduire de meme celles de la tension T du ressort et de la résistance R du support en détaillant la démonstration.

d) On donne m=250g et alpha=25°. Calculer les intensitées R et T.

e) En premant comme tension du ressort T=2,0N déterminer la raideur k du ressort sachant que son allongement du à la masse m est de 1.1cm

Merci de votre aide

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 13-12-10 à 19:40

as-tu fait un beau dessin ?

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:03

oui oui je l'ai fait mais je ne sais pas comment l'insérer dans le topic... Mais ce qui me pose problème c'est plutot la question b) et la c) enfin elles sont essentielles pour la suite de l'exercice et je ne trouve pas l'expression littérale faisant intervenir alpha

(je vais essayer de poster le schéma)

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:05

mais tu as du placer alpha dans ton dessin. Le point critique se situe au moment où tu dois projeter ton PFD qui est écrit avec des vecteurs, sur les axes x et y !  c'est là que tu as besoin de alpha pour la projection en cos alpha et sin alpha

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:07

d'accord donc si je comprend bien je dois caractériser la force P par méthode analytique avec les projections orthogonales?

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:09

bien sur !
" Exprimer les composantes du vecteur poids P dans le repère (G;x,y) en fonction de m, g et alpha "

c'est exactement c'qui est dit dans la question ^^

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:10

ok ok... bon je vais essayer ça mais bon vu que l'on vient d'apprendre la méthode je ne suis pas trop expérimentée ^^

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:13

c'est normal ça viendra avec le temps

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 19:55

j'ai essayé de faire un schéma sur Paint pour mieux visualiser enfin c'est le schéma de l'exercice sauf que j'ai rajouté les forces

Equilibre sur un plan incliné

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:11

alors pour les projections orthogonales je trouve:
Selon l'axe x:
Psin+0-T=0

Selon l'axe y:
Pcos+R+O

Est ce que c'est juste?

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:18

c'est presque juste

sur y c'est : - P cos alpha  +R =0

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:21

D'accord pour la suite: il faut exprimer T e tR en fonction de P sin en isolant T ou R dans les "équations" de projections ?

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:33

en isolant dans tes équations tout à fait. Tu vois que c'est immédiat

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:41

Ah oui c'est pas si compliqué une fois que l'on a assimilé la méthode! ^^
j'ai trouvé R=Pcos et T=Psin. Donc j'ai fait la question d) et j'ai trouvé R=2.2N et T=1.0N (avec g=9.8 kg/N je ne l'ai pas précisé dans l'énoncé)
Mais pour la dernière question, pour calculer la raideur k du ressort on utilise la relation T=k*|l-linitial| Mais on n'a pas la longeur initiale du ressort donc il nous manque une info non?

Posté par
efpe
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:52

on te donne son allongement. c'est en fait la longueur l-l(initial)

Posté par
ouistita
re : Equilibre sur un plan incliné 14-12-10 à 20:54

ah ok ! Pour le reste je crois que ça va aller ^^

Merci beaucoup pour ton aide efpe !
Bonne soirée



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