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étude de mouvements

Posté par
l16
28-12-15 à 09:01

Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour un exercice traitant du mouvement d'inertie d'un mobile autoporteur qui se déplace sans frottements sur une table plane horizontale sachant que le poids du mobile et la réaction de la table se compensent. Tout ce qui se passe n'est soumis qu'à la tension du fil.
J'ai vérifié le caractère uniforme du mouvement du centre d'inertie du mobile, maintenant je dois déterminer la vitesse angulaire et la vitesse instantanée du mobile.
Peut-être faut il calculer la vitesse moyenne v=d/t pour la vitesse instantanée et pour la vitesse angulaire  ?== ( ?2 - ?1 ) / ( t2 ? t1) je ne sais pas trop comment faire.
Merci d'avance pour votre aide

***Edit gbm : si tu veux de l'aide, commence par poster un énoncé complet avec insertion du schéma (s'il y en a un)***

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 28-12-15 à 11:23

Bonjour,

Tu peux appliquer le Principe Fondamental, F=ma

ici
T=ma
v=∫T/m dt -> v=T/m*t+v(t=0)
et v=r*w -> w=[(T/m)*t+v(t=0)]/r

Posté par
l16
re : étude de mouvements 28-12-15 à 11:56

Merci pour votre aide
Le problème c'est qu'on ne me donne pas de masse seulement un enregistrement grâce auquel j'ai calculé et construit le vecteur vitesse v3 et v1 puis la variation du vecteur vitesse

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 28-12-15 à 15:34

Est ce que tu saurais faire un schéma avec TOUTES tes données s'il te plait?

En effet ton problème parait étrangement posé.
Mouvement circulaire uniforme, mais vitesse uniforme ou mouvement uniformément accéléré?
J'imagine que si tu n'as pas la masse du système, c'est une vitesse uniforme donc ta variation de vitesse devrait être nulle. La "tête" qu'à ton vecteur vitesse dans un mouvement circulaire ne nous intéresse pas tellement car tu ne te places pas dans un repère cartésien (0,Ux,Uy,Uz) mais dans le repère du movement (0,Ur, Uteta,Uz)

Pose un schéma et on verra déjà plus clair

Posté par
l16
re : étude de mouvements 28-12-15 à 17:26

D'accord oui j'ai mis que c'était un mouvement circulaire uniforme c'est bien ça

étude de mouvements

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 28-12-15 à 19:21

Bon apparemment si je suis ton schéma, le mouvement est à vitesse constante (il faut bien précis quand tu dis mouvement uniforme. "Mouvement uniforme" tout seul ne veut rien dire!!
Ici ta VITESSE est uniforme, donc dv/dt=0, donc en effet c'est pour ça qu'ils ne te donnent pas de masse.
Si tu as réussi à tracer ta vitesse instantanée tu mesures, tu converti pour avoir la bonne vitesse dans la bonne échelle (m/s) et tu appliques

v=r*w et w est ta pulsation (ou vitesse angulaire)

et puis c'est fini!

Posté par
l16
re : étude de mouvements 29-12-15 à 15:25

Bonjour, oui bien sûr j'ai omis cette précission. Merci.
Pour le calcul de la vitesse instantanée j'ai fait vt=(M1M3)/(2*t)
ce qui nous donne vt=3,2/(2*40*10^-3)=40m.s^-1 or à l'échelle 1/2 on obtient 20m.s^-1
Je pense m'être trompée, pourriez vous me donner quelques astuces ?
Par ailleurs nous n'avons pas encore vu la vitesse angulaire...
Donc si je suis votre formule, cela donne w(vitesse instantanée)=v/r=(0,49*40)/(9,4*10^-2)=208 rad/s ce qui est incohérent et en le mettant à l'échelle donnée on a 104 rad/s
Merci pour votre aide, je ne comprends pas très bien ce chapitre excusez moi du dérangement.

Posté par
l16
re : étude de mouvements 29-12-15 à 19:44

Pardon je me suis trompée vitesse angulaire: w=(v)/r

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 29-12-15 à 21:07

Tu t'es trompée dans ton calcul (à moins que ce ne sois deux fois la même erreur de frappe)

Citation :
vt=(M1M3)/(2*t)


et

Citation :
vt=3,2/(2*40*10^-3)


tu dois enlever le "t" sinon ce n'est pas homogène! (fais très attention aux unités, cela permet de vérifier que ta réponse est au moins cohérente!)

Ensuite à quoi correspond ton "3.2", on du moins comment tu as fais pour l'avoir?
Après si ta valeur 3.2m est correcte, je ne vois pas où est le soucis... (peut être qu'il n'y en a pas... )

Ensuite ne me fais pas écrire ce que je n'ai pas écris s'il te plait! (concernant la vitesse angulaire)
w=v/r et si on  te la demande c'est que tu l'as vu!

Citation :
maintenant je dois déterminer la vitesse angulaire et la vitesse instantanée du mobile.


la démonstration est très simple:

v=d/t
   =[M1M3]/(2t)
   =2*teta*R/(2t)           2*têta l'angle entre les deux points
   = tetaR/t

et  teta/t=w

d'où w=v/R

tu as toutes les valeurs numériques, tu n'as qu'à appliquer
Ça va?

Posté par
l16
re : étude de mouvements 29-12-15 à 21:51

En effet, vous avez raison.
v=(M1M3)/2t= (3,2*10^-2)/(2*40*10^-3)=0,4 m.s^-1(vitesse instantanée)
J'ai trouvé le 3,2 en mesurant sur l'enregistrement la distance  à la règle M1M3
à partir de ce résultat nous pouvons calculer la vitesse angulaire: w=v*R= 0,4*9,4*10-2=0,0376 m/s

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 29-12-15 à 22:50

MON DIEU!!!!

W=v/R et non v*R,  regarde l'HOMOGÉNÉITÉ de tes formules! C'est valable dans toutes les formules de physique! à toujours vérifier, ça doit ABSOLUMENT être un réflexe!!


une vitesse angulaire en m/s devrait te "choquer" ^_^!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
c'est un ANGLE par seconde!! donc des RAD/s

j'espère pour toi que ces inattentions ne sont que passagères :p

Juste une petite précision,
La distance M1M3 que tu as mesuré est la corde M1M3 ou la réelle distance? Pour la réelle distance M1M3=2*teta*R Je ne sais pas si ça influe beaucoup sur l'arrondi pour le résultat mais tu peux le vérifier.

De plus si c'est un devoir maison tu as un peu plus de temps, donc tu peux ajouter un petit bonus à ton travail et donner une incertitude à tes mesures. C'est ce qui se fait toujours normalement pour des mesures expérimentales. C'est vrai que c'est carrément optionnel mais au moins ça sera bien vu par le correcteur

Posté par
l16
re : étude de mouvements 30-12-15 à 19:32

Merci j'ai compris
je pensais que c'était faux vu que ce n'était pas homogène mais je ne voyais pas comment obtenir l'unité rad/s avec des mètres et des secondes seulement mais avec votre explication pour trouver M1M3 j'ai compris
Par ailleurs pour le calcul d'incertitude puis je appliquer
xv=xm+-x?

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 30-12-15 à 20:47

Tu peux me dire ce que sont xv et xm s'il te plait? Je ne vois pas à quoi tu fais référence..

tu peux tutoyer sinon :p

Posté par
l16
re : étude de mouvements 30-12-15 à 21:27

D'accord
xv valeur absolu
xm valeur mesurée
Aussi pour démontrer le caractère circulaire uniforme de cet enregistrement il faut démontrer que v est constante. On justifie seulement avec v=dv/dt=0 ?
De plus on me demande les caractéristiques de T
d'après la deuxième loi de Newton, le vecteur représentant la force F est lié au vecteur accélération. Fext=ma donc ils ont même sens donc il me suffit de calculer le vecteur accélération pour déterminer le sens de cette force et la direction est horizontale, le point d'application M2 et la valeur donnée 2,5N. On modélise cette force grâce à l'échelle.
On me demande par ailleurs de proposer une loi générale susceptible de relier la variation du vecteur vitesse et la résultante des forces appliquées j'ai pensé à dire que le vecteur vitesse soumis à une Fext non nulles subit une variation de vitesse de même sens et direction que Fext

Posté par
zebrico
re : étude de mouvements 30-12-15 à 22:37

Juste au niveau du vocabulaire, qu'est ce que tu appelles valeur absolue?
Écris juste que v=vm +/- \Deltav
et ton \Deltav, c'est toi qui l'estime (à "l'oeil")
Si tu mesures au mm, prend une incertitude de +/- 1mm c'est pas mal ici

Pour montrer que c'est un mouvement à vitesse constante, d'après ce que tu me donnes, tu peux le montrer avec le fais que la vitesse angulaire est contante parce que tes points sont régulièrement espacés
v=rw
w=cte
donc dv/dt=rdw/dt=0 (c'est ce que tu avais dis )

Est ce que tu lis ce que TU écris? :p
Si ton accélération est nulle, comment tu veux la calculer? Tu sais qu'elle est nulle donc bast! :p

Attention

Citation :
d'après la deuxième loi de Newton, le vecteur représentant la force F est lié au vecteur accélération. Fext=ma donc ils ont même sens


FAUX, c'est loin d'être le cas, tu prends juste ta tension qui est dirigée vers ton centre de cercle (juste pour ta culture c'est une force centrale ), et ton accélération de ton point, (si elle n'était pas nulle) n'ont absolument pas le même sens!!

point d'application : M(2 si tu veux)
sens : vers le CENTRE
direction : RADIALE!!!!! pourquoi tu dis horizontale??

Citation :
On me demande par ailleurs de proposer une loi générale susceptible de relier la variation du vecteur vitesse et la résultante des forces appliquée


tu connais déjà la réponse tu me l'a énoncée!

Citation :
somme Fext=ma


Il faut vraiment que tu oublies, que tu sortes de ton esprit que

Citation :
le vecteur vitesse soumis à une somme Fext non nulles subit une variation de vitesse de même sens et direction que somme Fext


pour la même raison qu'au début...



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