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Exercice FEYNMAN

Posté par
ryseerf
20-04-20 à 11:23

Bonjour à tous,

Je bloque sur un exercice de mécanique statique du cours Feynman.
Deux masses m1=100g, m2=300g glissent sans frottement sur un triangle rectangle, disposé dans un plan vertical, et dont l'hypotenuse est la base et est à l'horizontal.
m1 glisse sur le côté formant un angle de 30° avec l'hypo et la masse 2 glisse sur l'autre côté formant un angle 60° avec l'hypo.  Les deux masses sont reliés par un fil. Quel est la tension T de ce fil et quel est l'angle par rapport à l'horizontal ?

Alors voila, j'ai essayé pleins de pistes différentes mais j'ai fini par m'embrouiller sachant que le livre donne comme réponse, T=265g-poids, angle =49,1°

J'ai essayé d'être le plus clair possible mais si besoin je peux fournir une image de l'énoncé.

Merci d'avance pour votre aide
Bonne journée

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 11:45

Voici l'exercice avec la figure pour mieux comprendre

La piste avec laquelle je retombe au plus près de la réponse est T=cos30°*m2, en appliquant la 2eme loi de Newton sur la masse 2, à l'équilibre
Mais cest vrai seulement si la tension de la corde est colineaire au deplacement de la m2 et ce n'est pas le cas..

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 11:46

:

Exercice FEYNMAN

***Image recadrée sur la figure (rafraîchir la page)***

Posté par
gts2
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 11:49

Bonjour,

Solution à préciser : T=265g-poids n'est pas homogène

Sinon il faut écrire que chaque masse est à l'équilibre (deux équations avec deux inconnues T et l'angle), il ne s'agit pas de tester des "formules" pour voir si on tombe sur le résultat.

Posté par
gts2
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 12:01

Remarque, on trouve bien 49,1° / horizontale, mais le texte demande alpha : à clarifier.

Posté par
vanoise
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 12:39

Bonsoir à tous les deux.
Je laisse gts2 gérer ce post. Juste une remarque à propos de :

Citation :
T=265g-poids n'est pas homogène

Il me semble bien que, jusque vers 1950 environ, il était courant de mesurer les intensités de force en kilogramme-force ou kilogramme-poids. Une force de 265gramme_poids est une force ayant l'intensité du poids d'une masse de 265g.
PS : on obtient en deux lignes en raisonnant sur l'énergie potentielle ; il faut appliquer ensuite les lois de la statique à une des deux masses.

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 13:09

Merci pour vos réponse.
Effectivement ce n'est pas la première fois que je croise la notation g-poids dans les cours Feynman, et comme les cours sont assez vieux, je pense que ce que dit vanoise est juste. (Pour ma part j'avais supposé que cette unité est équivalent à des Newtons).
Voici d'ailleurs la réponse du livre :

J'ai finalement trouvé la réponse Merci pour la piste, aussi évidente soit elle. En posant B, l'angle entre le fil et l'horizontal à l'équilibre, et en écrivant les équations d'équilibre de chaque masse séparément, je trouve pour la 1 : T=0,1*g/((3)*cosB-sinB) et pour la 2 : T=0,3*g/(((3)/3)cosB+sinB)

J'ai bien mes deux équations à deux inconnues, en résolvant on trouve B=49,1° et alpha = B+30°=79,1°,  et la tension vaut environ 2,65N
Merci!

Exercice FEYNMAN

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 13:10

il ne s'agit pas de tester des "formules" pour voir si on tombe sur le résultat.
Posté par
gts2

Je sais bien, mais quand on est coincé, partir du résultat peut ouvrir parfois de nouvelles pistes

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 13:14

Vanoise, si vous avez le temps, je suis curieux d'avoir votre raisonnement sur les énergies potentielles ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 13:42

Bonjour à tous,

@ryseerf : le multi-compte est interdit sur le forum :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q29 - Avoir plusieurs comptes est-il autorisé ?



Merci donc de régulariser ta situation en allant fermer le compte ryyserf

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 14:02

le compte ryyserf est déjà fermé depuis plusieurs semaines, désolé pour ça.

Posté par
vanoise
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 14:14

L'absence de frottement permet d'affirmer que la position d'équilibre stable correspond à un minimum d'énergie potentielle. Je note h1 et h2 les distances au sommet du triangle rectangle. J'imagine des déplacements virtuels élémentaires à partir de cette position d'équilibre, ce qui revient à différentier les relations.
Théorème de Pythagore traduisant la longueur fixe du fil :

h_{1}^{2}+h_{2}^{2}=constante\quad;\quad h_{1}.dh_{1}+h_{2}.dh_{2}=0
Énergie potentielle :

Ep=-g.\left[m_{1}.h_{1}.\cos\left(60\text{\textdegree}\right)+m_{2}.h_{2}.\cos\left(30\text{\textdegree}\right)\right]=-\frac{m_{1}.g}{2}\left(h_{1}+3.\sqrt{3}.h_{2}\right)

dEp=-\frac{m_{1}.g}{2}\left(dh_{1}+3.\sqrt{3}.dh_{2}\right)

En tenant compte de la première ligne :

\frac{dEp}{dh_{2}}=-\frac{m_{1}.g}{2}\left(-\frac{h_{2}}{h_{1}}+3.\sqrt{3}\right)=0\quad;\quad\frac{h_{2}}{h_{1}}=3.\sqrt{3}=\tan\left(\alpha\right)

\alpha=\arctan\left(3.\sqrt{3}\right)=79,1\text{\textdegree}

Évidemment, en fonction de ses habitudes, cette méthode globale peut paraître simple ou compliquée. A chacun de voir !

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 15:08

ryseerf @ 20-04-2020 à 14:02

le compte ryyserf est déjà fermé depuis plusieurs semaines, désolé pour ça.

Non il n'est pas fermé, tu n'as juste pas confirmé ton inscription dessus.

Donc soit tu le clôtures d'ici la fin de cet après-midi, soit tu seras exclu en vertu des règles du forum.

Merci

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 15:19

Il me semblait l'avoir clôturé. Je ne me rappelle ni du mot de passe, ni de l'adresse mail associé. Je VOUS laisse donc m'exclure.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 15:23

Ne te moque pas du monde : déjà tes deux comptes ont été créés à quelques minutes d'intervalle ce jour-même, pas il y a "plusieurs semaines".

Ensuite, tu as une fonction "mot de passe oublié" en cas de besoin ... Mais ici, tu as reçu un lien par mail pour confirmer l'inscription avant.

Sur un forum il y a des règles et elles doivent être connues. Cela va te prendre 5 min à corriger cela.

Posté par
ryseerf
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 15:25

Merci Vanoise! Je cerne un peu mieux l'utilité du théorème des travaux virtuels, la plupart des exercices de mécanique statique du livre Feynman demandent à être résolus avec cette méthode.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 15:43

Quel dommage de réagir ainsi ...

Désolé vanoise d'interrompre votre échange mais on est obligé de resserrer la vis : la première quinzaine de mars s'était bien déroulée, depuis avril ça commence à sérieusement se dégrader ...

Bon après-midi,

Posté par
mmalou Webmaster
re : Exercice FEYNMAN 20-04-20 à 16:32

ryseerf, on t'a dit de fermer ton autre compte, pas d'en ouvrir un nouveau...
ferme ryyserf et aussi le nouveau compte ouvert cet après-midi si tu veux retrouver la possibilité de poster sur le site



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