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Niveau maths sup
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étude de l'équilibre d'un scooter

Posté par
tomsam54
05-05-23 à 18:38

bonjour, je suis nouveau sur le forum et content d'en faire partie.

mon problème est le suivant. Pendant les vacances, j'ai a faire un devoir de mécanique qui me pose problème. En effet c'est un chapitre que nous avons pas encore effectuer et la matière mécanique n'est pas mon point fort autant vous dire que c'est presque mission impossible pour moi de résoudre seul l'exercice suivant. je vous remercie pour les éventuelles réponses bonne journée.

Un scooter électrique à l'arrêt en phase de montée.
on associe la base (x,y,z) au sol fixe (0) La chaussée est inclinée d'un angle alpha  par rapport à l'horizontale.
Le châssis du scooter est noté (2).
La roue avant (1) est en liaison pivot d'axe (01, z) avec le châssis (2).
La roue arrière (3) est motrice et est en liaison pivot d'axe (O3, Z) avec le châssis (2).
On considère qu'il y contact sans frottement en A entre la roue avant et le sol.
En revanche, il existe un phénomène de frottement en B entre la roue arrière (3) et le sol, modélisé par le coefficient de
frottement f= 0.5.
On donne :
AG=ax+by.      BG=cx+bv

avec: a =- 850 mm. b= 600 mm.    C=400 mm

Masse du scooter : M = 185 kg
Rayon des roues : R=245 mm
Inclinaison de la chaussée : alpha =6°

Et la fameuse question:

Appliquer le principe fondamental de la statique à la roue (3) seule pour déterminer le couple exercé par le moteur
pour maintenir le scooter dans cette position d'équilibre : il faut faire le bilan des actions appliquées, écrire leurs
coordonnées et calculer le moment en 0g des actions.

étude de l\'équilibre d\'un scooter

Posté par
tomsam54
re : étude de l'équilibre d'un scooter 05-05-23 à 18:44

désolé petite erreur dans la question, il faut calculer le moment en 03 et non en 0g

Posté par
vanoise
re : étude de l'équilibre d'un scooter 05-05-23 à 18:51

Bonjour
Il faut effectivement isoler la roue arrière et lui appliquer dans le repère galiléen lié au sol,les lois de la mécanique.
Quelles sont les actions extérieures exercées sur le solide 3 ? Pourquoi considérer R3 comme verticale ? Il faut appliquer les lois de Coulomb sur le frottement solide.

Posté par
tomsam54
re : étude de l'équilibre d'un scooter 05-05-23 à 19:29

bonjour, je vous remercie pour le temps passé ainsi que votre réponse ! pour ce qui est de R3 c'est une erreur de ma part j'aurais du le précisé, quand j'ai tracé ce vecteur je n'étais pas certain de son orientation c'est donc pour ça que les réactions entre la roue avant et arrière ne sont pas identiques.
pour ce qui est des action exercés, on me dite dans l'énoncé que le scooter a un conducteur mais aucun donné de masse ne lui est attribué et il n'est pas représenté. Pour ce qui est des autres forces comme les frottements de l'air ne sont pas indiqué donc je suppose négligeable car encore une fois aucune pas de donnés. La seule force indiqué autre que la l'inclinaison est la force de frottement sur la roue arrière en (3) qui est =0,5

mais qu'entendez vous par loi de la mécanique ? je commence depuis peu et hormis le PFS je n'en connais pas beaucoup d'autres.

merci a vous et bonne soirée !
  

Posté par
vanoise
re : étude de l'équilibre d'un scooter 05-05-23 à 21:00

Il faut écrire :

\overrightarrow{R_{3}}=\overrightarrow{N_{3}}+\overrightarrow{T_{3}}

avec :

T_{3}<f.N_{3} en absence de glissement de la roue arrière sur le sol, si on confond coefficient de frottement statique et coefficient de frottement dynamique.
Il est possible que le solide 3 est constitué de l'ensemble{cadre, passager}.Reste alors à s'assurer que G désigne bien le centre d'inertie de cet ensemble et non du cadre seul.
En statique, les deux lois valides pour chaque solide sont :
1° La relation fondamentale de la statique (résultante des forces extérieure égal au vecteur nul)
2° le théorème des moments statiques : la somme des moments des actions extérieure est le vecteur nul en tout point. Pour le solide 3, il peut être intéressant d'appliquer ce théorème en s'intéressant aux moments des forces extérieures au point O3.
En absence de vitesse du véhicule, on peut considérer l'action de l'air comme d'influence négligeable.
PS : dans la mesure où tu as déjà recopié une large partie de l'énoncé, tu peux fournir un fichier pdf de l'intégralité de cet énoncé avec les schémas. Cela est tout à fait accepté par le règlement du forum.

Posté par
sandra76
re : étude de l'équilibre d'un scooter 07-05-23 à 20:07

Ça ne doit pas être simple de résoudre ce genre de problème sans cours ni explications. J'espère que quelqu'un pourra t'aider



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