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Exercice mécanique : 1er Loi de Newton

Posté par
AsPiraTeuRe
07-11-15 à 12:17

Bonjour,

Je n'arrive pas à faire un exercice de mécanique. Sur ma liste d?exercice, c'est toujours au même endroit que je bloque. Pouvez-vous m'aider si vous plaît.

Voici l?énoncé:

Un feu tricolore de masse m=4.2kg est maintenu en équilibre grâce à deux câbles faisant un angle alpha = 5.0° avec l'horizontale. Caque câble exerce sur le point d'attachement G une force de valeur f.

1. Faire le bilan des forces qui s'exercent sur G.
2. Utiliser la première loi de Newton pour déterminer la valeur de chacune des forces qui s'exercent sur G.

Exercice mécanique : 1er Loi de Newton


Voici ce que j'ai fais:

1. Nous pouvons voir que le poids s?exerce sur G avec un valeur de p=4.5*10=45N. De plus, nous pouvons voir qu'il y a deux fois la force de tension du fils de valeur F1 et F2.
Avec le dessin que j'ai fais : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton

2. On sait que le solide est immobile dans le référentiel terrestre supposé galiléen, soit Fext=0 (ce sont des vecteurs).
Donc G+F1+F2=0 (encore des vecteurs)
On Project sur chacun des axes. Mais je n'y arrive pas. Mais j'ai comme même essayé comme vous pouvez le voir sur le dessin. Je bloque à chaque fois à cet endroit. Pouvez-vous m'aider si vous plaît.

Merci d'avance.

***Edit gbm : images recadrées***

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 07-11-15 à 12:30

Salut,

1. Bilan des forces :
* le poids du solide et de valeur P = m.g ;
- m étant la masse du feu ;
- g l'intensité de la pesanteur ;

* la tension de chaque fil exercée sur le feu :
- celle du premier fil ;
- celle du second.

2. Si j'applique la première loi de Newton :

\vec{F_1}+\vec{F_2}+\vec{P}=0
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow \vec{F_1}+\vec{F_2}+m \times \vec{g}=0

Ensuite il faut juste que tu projettes ta relation.

Quels sont les axes que tu utilises ?

Posté par
AsPiraTeuRe
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 07-11-15 à 12:58

J'utilise les axes que j'ai mis sur mon dessin mais qui sont malheureusement pas très visible. Donc x & y avec \vec{F_1} sur y et \vec{F_2} sur x avec l'origine qui est G.

Sur x : \vec{G(x)}-\vec{F_1} = 0  
Sur y : Je ne vois pas par contre

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 07-11-15 à 13:26

Tu n'as pas vu un cours sur les projections d'un vecteur ?

Quelques rappels ici :

Projection vectorielle

Aide : les fils sont supposés inextensibles et de même longueur, donc si je projette sur l'axe horizontal :

-F_2.cos(\alpha) + F_1.cos(\alpha) = 0
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow F_1.cos(\alpha) = F_2.cos(\alpha)
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow F_1 = F_2

Et l'autre projection donne quoi ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 07-11-15 à 13:27

Complément de ma réponse : pour déterminer la valeur de l'angle de projection, j'ai utilisé la propriété des angle alternes-internes.

Posté par
lea69
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 23-10-18 à 15:57

Pouvez-vous m'expliquer la deuxième question de l'exercice car je n'ai pas compris votre réponse

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 23-10-18 à 19:46

Bonsoir,

Tu as une relation vectorielle issue du principe d'inertie (première loi de Newton).

Il faut la projeter pour obtenir deux équations : la première je l'ai faite, à toi de faire la deuxième !

Posté par
lea69
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 23-10-18 à 20:00

Justement je ne comprends pas d'où sort votre relation, je ne comprends pas le procédé

Posté par
lea69
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 23-10-18 à 20:01

de plus,  je n'arrive pas à trouver mon repère pour projeter les vecteurs

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 24-10-18 à 11:44

Il faut absolument faire un schéma de la situation et définir un repère si l'énoncé ne l'a pas fait :

Exercice mécanique : 1er Loi de Newton

D'après le principe d'inertie

\vec{F_1}+\vec{F_2}+\vec{P}=0
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow \vec{F_1}+\vec{F_2}+m \times \vec{g}=0

Il faut ensuite projeter cette relation vectorielle suivant l'axe (Ox) et l'axe (Oy)

Posté par
lea69
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 24-10-18 à 16:23

Sur Ox : Px + f1x + f2x =0
                   0 + f1x -f2x = 0
                   f1x = f2x

cos (5) : f1x/f1
→ f1x = f1 x cos (5)

mais je suis bloquée car je ne connais pas la valeur de f1

Sur Oy : Py + f1y + f2y = 0

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 24-10-18 à 19:26

Il faut que tu revois d'urgence les projections d'un vecteurs car tu vas être bloqué :

\vec{T_1}+\vec{T_2}+m \times \vec{g}=0

Projection de la relation suivant l'axe (Ox) :

-T_1 \times cos(\alpha) + T_2 \times cos(\alpha) + 0 = 0 \Leftrightarrow \boxed{T_1 = T_2}

Projection de la relation suivant l'axe (Oy) :

T_1 \times sin(\alpha) + T_2 \times sin(\alpha) - m \times g = 0

Conclusion ?

Posté par
Tiboz
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 24-10-18 à 20:07

lea69 @ 24-10-2018 à 16:23

Sur Ox : Px + f1x + f2x =0
                   0 + f1x -f2x = 0
                   f1x = f2x

cos (5) : f1x/f1
→ f1x = f1 x cos (5)

mais je suis bloquée car je ne connais pas la valeur de f1

Sur Oy : Py + f1y + f2y = 0


Salut !

Tu as fait ta projection de T1 sur (Ox), tu en es donc ici :

T1 * cos(5) = T2x

Ne vois-tu pas ce qu'il te reste à faire ?

Posté par
lea69
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 25-10-18 à 11:23

Merci

Posté par
lea69
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 25-10-18 à 12:08

Sur Ox : Px + T1x+T2x=0
0 - T1x+T2x = 0
T1x=T2x

cos(5) =T2x/T2
T2x=T2 x cos ( 5)
0-(T1 x cos(5)) +(T2 x cos(5)) = 0
(T1 x cos(5)) =(T2 x cos(5))

Sur Oy:  Py + T1y+T2y=0
- Py + T1y+T2y=0
sin(5) = T1y/T1
T1y=T1 x sin ( 5)
sin(5) = T2y/T2
T2y=T2 x sin ( 5)

-41 +(T1x sin (5)) + (T2x sin(5)) =0
(T1x0.09) + (T2x 0.09) =41
0.09(T1+T2) =41
(T1+T2) = 470
donc (T1=T2)=235 N
Est ce correct ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 25-10-18 à 14:09

Alléluia, tu as bien compris la démarche

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice mécanique : 1er Loi de Newton 25-10-18 à 14:11

Attention aux applications numériques cependant : par exemple 41/0,09 = 456



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