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Niveau reprise d'études
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Forces

Posté par
fariz87
20-12-20 à 18:07

       Bonsoir cher tous.Je suis confronté a quelques difficultés dans un exercice et je demande une aide :
      Deux cordes inextensibles de masses négligeables sont enroulés sur une poulie à deux gorges de rayon r=8cm et R=20cm.Un corps de masse m=60kg  est fixé à l?extrémité de l?une des cordes.On fait monter le corps à une vitesse constante en appliquant une force F à la corde enroulée sur la grande poulie.
       On prendra g=9,81 SI
1-Calculer l?intensité minimale Fo de la force à appliquer pour provoquer la montée  du corps
2-En réalité  la force appliquée possède une intensité F=1,2Fo.On admet que cette différence provient des forces de frottements qui s?opposent au mouvement .Calculer le moment du couple de frottement
3-Calculer la puissance dépensée P1 et la puissance perdue par frottement à la vitesse constante v=0,5 m/s
Ci -dessous  la figure .
Merci beaucoup.

Forces

***Forum changé***

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 20-12-20 à 18:53

Bonsoir,

Quelle est ton niveau d'études ? Ton profil affiche "première" quand tu postes en niveau collège :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q12 - Dois-je forcément indiquer mon niveau lorsque je poste un nouveau topic ?



Qu'est-ce que tu as été en mesure de faire ?

Posté par
fariz87
re : Forces 20-12-20 à 20:45

Bonsoir.Je suis en classe de première S.J'ai pu calculer l'intensité minimale Fo de la force .Mais au niveau du petit 2 ,l'expression   << du couple de frottement >> m'intrigue.

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 21-12-20 à 08:27

Dans ce cas détaille-moi ce que tu as fait pour la question 1 (avec la qualité rédactionnelle requise) et on verra pour la question 2. Si tu as des idées, tu peux aussi me les détailler.

Posté par
fariz87
re : Forces 21-12-20 à 11:30

Bonjour...
Après avoir reproduit la figure,je trouve trois forces à savoir le poids P du solide , la tension T du fil et la force motrice F
Comme les forces de frottements sont négligeables, nous aurons le vecteur T = vecteur F alors moment de F=moment de T
A l'équilibre, nous avons le moment du vecteur P + moment du vecteur T =vecteur nul, ce qui donne:
-mgr +FoR=0
mgr=For
Fo=mgr/R
Fo=235,43N
Pour le 2 ,l'exercice  nous dit que F=1,2Fo
A l'équilibre nous avons
M de la force (f)=-F.R+mgr
M de la force (f)=-1,2Fo+mgr
M(f)= -9,42N
C'est de cette manière que j'ai procédé.Mais comme l'exercice nous parle du moment du couple de frottement alors je ne suis pas tellement sûr si ma réponse et mon procédé sont corrects

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 21-12-20 à 13:34

1. Alors, il faut que tu précises le système que tu étudies à chaque fois, sinon ce que tu écris sera faux :

* la première étape consiste à étudier le solide (S1) de masse m ; il est soumis :
- à son poids de valeur P = m.g
- à la tension du fil, supposée inextensible.

Si on effectue une étude statique (solide supposé à l'équilibre), on en déduis aisément que \vec{P} +  \vec{T}  =  \vec{0}

soit en valeur P = T = m.g

* puis on étudie le système poulie (S2) :
- soumis à la force motrice de valeur Fo
- à la tension du fil T = m.g
- les frottements sont dans un premier temps négligés.

Tu peux alors une équation de moment caractérisant le cas où la poulie est à l'équilibre (force minimale pour la maintenir à l'arrêt) : pour cela, il faut définir le sens de ton axe de rotation pour qu'on puisse donner un signe à chaque moment.

Malgré tout, on arrive à ta relation

Citation :
-mgr +FoR=0
mgr=For
Fo=mgr/R


2. Pour exprimer l'équilibre de ta poulie, il est préférable dans un premier temps d'écrire Moments/axe = 0

Attention à l'unité de ton moment.

Posté par
fariz87
re : Forces 21-12-20 à 15:43

Merci pour vos éclaircissements . Mais enfaite que veut dire l'exercice par le moment du couple de frottement ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 21-12-20 à 17:34

Effectivement, la formulation est un peu étrange : l'énoncé veut dire qu'on suppose qu'il y a des frottements au niveau de l'axe de la poulie, qu'on modélise par un couple résistant (= moment dû aux forces de frottements au niveau de l'axe de la poulie et suivant l'axe de rotation qui lui est confondu)

Posté par
fariz87
re : Forces 21-12-20 à 20:39

Ah d'accord.Alors,cela veut dire qu'elle revient au moment de f que j'avais calculé ??

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 21-12-20 à 21:11

Je t'ai écrit qu'il y avait des choses à corriger dans ta rédaction et dans l'unité du moment ...

Posté par
fariz87
re : Forces 22-12-20 à 01:10

D'accord je vois.Merci beaucoup pour vos apports.

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 22-12-20 à 08:09

Je t'en prie ! Tout est bon pour la question 3 ?

Posté par
fariz87
re : Forces 22-12-20 à 20:52

Bonsoir...
J'ai traité la question 3 mais un apport serait  toujours le bienvenu...
Pour calculer la puissance dépensée, j'ai fait
P1=F.V= 1,2Fo.V
P1=1,2*235,44*0.5
Ce qui me donne P1=141,264J
Ensuite  j'ai calculé Po
Po=F.V
Po= 235,44*0,5
Ce qui me donne 117,72J
Alors la puissance perdue sera égale:
P perdue= P1-Po
Pperdue=141,264-117,72
P perdue=23,544J

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 23-12-20 à 06:25

Bonjour,

Attention au nombre de chiffres significatifs, révise cette fiche : Les chiffres significatifs

Ton raisonnement me semble correct (A.N. non vérifiées) mais il faut que tu précises quelle puissance tu calcules à chaque fois et pourquoi tu le fais.

Posté par
fariz87
re : Forces 30-12-20 à 02:15

Bonsoir et désolé pour le retard.Merci beaucoup 🙂

Posté par
gbm Webmaster
re : Forces 30-12-20 à 09:38

Bonjour, je t'en prie !

A une prochaine fois



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