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exercices sur les lois de Newton

Posté par
aurorree
09-01-08 à 13:36

bonjour,
Une grue souleve une charge de masse m = 5.0 tonnes qui se déplace avec un mouvemnt de translation rectiligne vertical.
1- quelle est la valeur T1 de la tension du cable qui soutient la charge si celle-ci s'élève avec une vitesse constante v=0.10m/s
  

   j'ai pensé a p=mg=49000N

pour les autres jvois pas du tout..
2- quelle est la valeur T2 de la tension du cable si la charge descend à vitesse constante de 0.10m/s ??

3-quelle est la valeur T3 de la tension du cable si la charge reste immobile, suspendue au cable ?

4- au début du déplacement, la grue souleve la charge avec un mouvement accéléré. Ala fin du déplacement, le mouvement de la charge est ralenti. Comparer la tension du cable et le poids de la charge pendant ces 2 phases

5- dans tous les cas envisagés précédemment, quel est celui où le risque de rupture du cable est le plus grand ?
merci

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:04

Bonjour,

Question 1 : avec g = 9,8 N.kg-1 ta réponse à la première question est correcte.

Questions 2 et 3 : les mots importants sont
. pour la question 2 : "à vitesse constante" (exactement comme pour la question 1)
. pour la question 3 : "immobile"

Relis la première loi de Newton !

Pour les questions 4 et 5, relis la seconde loi de Newton !

Posté par
aurorree
exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:13

merci pour la question 3 c'est avec les forces qui se compensent mais ces forces ce sont les forces P et la seconde je ne vois pas c'est laquelle sinn g compris le principe de la 3

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:19

La charge est attirée par la Terre : c'est son poids.

Pourquoi ne tombe-t-elle pas ? C'est qu'une force la retient ? Laquelle ?

Posté par
aurorree
exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:27

le tension du fil non?
le fil retient la charge

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:31

Oui, ceci répond à ton interrogation de 14 h 13 : la deuxième force est la tension du câble

Si cette tension est trop forte le câble risque de casser (ceci c'est pour la question 5)

Alors, quelles sont tes réponses aux questions 2 et 3 ?

Posté par
aurorree
exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:34

pour la 2 g mis comme la 1) je pense

et pour la 3 j'ai trouvé force p=-force T

mais pour la 4 je ne vois pas trop

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:38

Donc pour les trois premières questions, c'est la même réponse

\vec{T}\,=\,-\vec{P}

Les trois fois la tension est une force égale et opposée au poids. Verticale, vers le haut et de même intensité ("valeur", "norme"...) que le poids c'est-à-dire 49 000 N

Comme disait (à peu près) Galilée : le mouvement rectiligne uniforme est "comme rien".

Relis la deuxième loi de Newton maintenant. Les mouvements ne sont plus uniformes ou nuls mais ils sont accélérés... la résultante des forces n'est plus la même...

Posté par
aurorree
exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:48

si le mouvement s'accelere c'est que la somme vectorielle des forces est dirigée vers le haut nn?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 14:55



Excellente réponse ! pour la première partie de la question 4
Le bloc est posé au sol (ou bien suspendu mais immobile) : on veut lui donner une vitesse vers le haut, donc il est accéléré vers le haut.

Il n'y a que deux forces \vec{P} et \vec{T}
\vec{P} ne change pas

Si la résultante des deux forces est vers le haut c'est que ||\vec{T}||\,>\,||\vec{P}||
L'intensité de la force de tension du câble est maintenant supérieure au poids.

Et que se passe-t-il quand la charge monte de moins en moins vite ? (quand "à la fin du déplacement le mouvement est ralenti")

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 14:57

si ça ralentit T<P
jai compris maintenant merci beaucoup

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:00

Tu as très bien compris !

Question 5 : quand y a-t-il risque de rupture ?

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 15:03

il y a risque de rupture quand la tensoin du cable est trop forte

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:06

Oui, bien sûr, mais est-ce :
. montée à vitesse constante 0,10 m.s-1
. descente à vitesse constante 0,10 m.s-1
. immobile,
. soulevé d'un mouvement accéléré,
. soulevé d'un mouvement ralenti ?

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 15:08

lors de la montée je pense

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:11

Je ne suis pas sûr que tu aies répondu correctement.

1. montée à vitesse constante 0,10 m.s-1
2. descente à vitesse constante 0,10 m.s-1
3. immobile,
4. soulevé d'un mouvement accéléré,
5. soulevé d'un mouvement ralenti ?

Quel numéro ?

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 15:12

le 1

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:20



Relis tes réponses...
Pour la question 1 tu avais trouvé correctement que ||\vec{T}||\,=\,||\vec{P}||

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 15:21

le 4 nn?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:26

Mais oui, c'est parce qu'il y a accélération vers le haut qu'il faut que la tension du câble dépasse (en valeur absolue) le poids et c'est bien dans cette situation qu'il y a risque.

Je te propose une expérience (c'est de la physique, n'est-ce pas, donc...)

Monte sur un pèse-personne avec une valise près de toi.
Regarde l'indication du poids quand tu tiens la valise immobile (ton poids + celui de la valise)
Regarde l'indication du poids quand tu lèves rapidement la valise (cela ne dure pas très longtemps)

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:28

Je ne m'exprime pas très bien :
Regarde l'indication du poids quand tu lèves la valise d'un mouvement accéléré (elle est tenue au-dessus du sol mais immobile puis tu la lèves de plus en plus vite) (cela ne dure pas très longtemps)

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 15:51

ok merci beaucoup pour toute cette aide
bonne journée

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:54

Je t'en prie (n'oublie jamais de faire le plus d'expériences possible en physique ; tu comprendras mieux et tu progresseras avec plaisir)
A une prochaine fois !

Posté par
aurorree
ex 09-01-08 à 15:56

ok c'est un bon conseil ça parce que je ne le fais jamais
oui a une prochaine fois!merci encore

Posté par
Coll Moderateur
re : exercices sur les lois de Newton 09-01-08 à 15:56

Je t'en prie.

Posté par lolaluna (invité)lois de Newton et forces Coll viens voir s'il te plait 10-01-08 à 19:25

Bonjour, eh bien à vri dire ce n'est pas une qestion que je voudrais poser mais un complent d'explication que je voudrais demander.
Tout d'abord, Coll, je voudrais te poser une question par rapport à l'exercice sur les lois de Newton que tu as résolu hier aux alentours de 14h00 : la tension correspond-elle dans tous les cas au poids de l'objet suspendu ??
De plus j'aurais besoin que vous me donniez quelques explications sur les deux sujets annoncés dans le titre car je ne me sens pas capable de résoudre un exercice de ces sujets... Je voudrais vérifier si cela est vrai...
Merci d'avance

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : lois de Newton et forces Coll viens voir s'il te plait 11-01-08 à 09:36

Bonjour,

Interpellation...

Je suppose que tu parles de cet exercice : exercices sur les lois de Newton

Si tu le lis bien tu verras que justement la tension du câble n'est pas toujours égale au poids de l'objet.
La tension du câble est égale au poids de l'objet seulement si l'objet est immobile ou en mouvement rectigne uniforme (en descente ou en montée, peu importe, mais à vitesse constante). C'est la première loi de Newton.

Si la vitesse de montée augmente (au départ) ou si la vitesse de descente diminue (avant de déposer l'objet avec précaution par exemple) la tension du câble est supérieure au poids de l'objet.
Si la vitesse de montée diminue (avant de s'arrêter en haut) ou si la vitesse de descente augmente (au début d'une descente par exemple) alors la tension du câble est inférieure au poids de l'objet.

Tout ceci qui est long à écrire avec des mots, s'écrit en résumé :
\vec{P} : poids de l'objet \vec{T} : tension du câble \vec{V} : vitesse de l'objet

\vec{\Delta \vec{V}}\,=\,\vec{a} : vecteur variation de vitesse, ou vecteur accélération m : masse de l'objet

\vec{T}\,+\,\vec{P}\;=\;m\,\vec{a} C'est la deuxième loi de Newton

donc si \vec{a}\,=\,\vec{0} on a \vec{T}\,+\,\vec{P}\;=\;\vec{0} et ||\vec{T}||\,=\,||\vec{P}||

mais si \vec{a}\,\neq\,\vec{0} alors \vec{T}\,=\,m\,\vec{a}\,-\,\vec{P}



*** message déplacé ***



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