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le travail des forces

Posté par lahyastar (invité) 11-09-05 à 23:37

Bonsoir,

Le prof nous a donné un devoir comme ceci
on a pendule composéde dune boule metallique d'un poids m attachée a un fil de longeur l=1m et dont la masse est negligeable et fixé sur O.
on deplace le pendule de son etat d'equilibre par =60degré, on le lance sans vitesses initiale.

Dans cette figure precise, je ne sais la procedure employee pour calculer le travail des forces P, et T(du fil).
merci beaucoup pour votre precieuse aide

ps : desole pour le fond de limage je ne sais pas coment faire transparent ....)

le travail des forces

Posté par
Nicolas_75
re : le travail des forces 12-09-05 à 08:37


La "procédure employée" s'appelle le cours et la réflexion.

Il doit y avoir une formule dans ton cours pour le travail du poids (avec une histoire de différence de hauteur).

Quant à la tension du fil, elle est en permanence perpendiculaire au déplacement de la boule. Donc son travail (obtenu par produit scalaire) est nul, non ?

Nicolas

Posté par lahyastar (invité)cours 12-09-05 à 11:51

Bonjour,

Lisant le cours fait en classe, ca dir bien que le travail =(distance)(force).
mais la je suis un peu perdu sur ou est la distance :?



Posté par
J-P
re : le travail des forces 12-09-05 à 12:34

OH = l.cos(\theta_o)

Si l'angle vaut \theta et H' le projeté ortogonale du centre de la masse sur la verticale passant par O, on a:

OH' = l.cos(\theta_o)

Donc en passant de l'angle \theta_o à l'angle \theta, la masse descend d'une hauteur h = OH' - OH

Soit h =  l.(cos(\theta) - cos(\theta_o))

Le travail du poids entre ces 2 positions est  W = mgh, soit:

 W = mgl.(cos(\theta) - cos(\theta_o))
-----
Le poids P peut être décomposé en 2 composantes, une dans la direction du fil et l'autre perpendiculaire au fil (et donc tangente à la trajectoire).

La composante dans la direction du fil ( = P.cos(\theta)) est reprise par la tension dans le fil.

Mais le fil est aussi soumis à la force centrifuge due à la vitesse de la bille (attention les explications actuelles pour les sots qui nient l'existence de la force centrifuge est alors un peu différente).

calcul de la vitesse de la bille pour l'angle \theta:

Perte en énergie potentielle par rapport à l'angle \theta_o: Ep = mgh = mgl.(cos(\theta) - cos(\theta_o))

Cette énergie s'est transformée en énergie cinétique -->

Ec = (1/2).m.v^2 = mgl.(cos(\theta) - cos(\theta_o))

v^2 = 2gl.(cos(\theta) - cos(\theta_o))

 Force\ centrifuge = mv^2/l = 2mg.(cos(\theta) - cos(\theta_o))


Finalement, on a:

T = P.cos(\theta) +  2mg.(cos(\theta) - cos(\theta_o))

T = mg.(3cos(\theta) - 2cos(\theta_o))
-----
Sauf distraction. Calculs à vérifier

Posté par lahyastar (invité)re 12-09-05 à 14:33

dans la correction de cet exo , il y est dit que travail de force T= 0

je ne comprends pas bien? pourquoi c'est nul???:?

Posté par
J-P
re : le travail des forces 12-09-05 à 14:53

Le travail de la force T est = 0, puisque à tout moment le vecteur T et le vecteur vitesse (et donc aussi le déplacement élémentaire) sont perpendiculaires.

Donc le déplacement dans la direction du vecteur est nul.








Posté par lahyastar (invité)re 12-09-05 à 15:31

et si T est perpendiculaire avec deplacement elementaire
ca veut dire que le travail est nul

coment??
merci pour tout.

Posté par
cinnamon
re : le travail des forces 12-09-05 à 15:36

Salut,

le travail d'une force est le produit scalaire entre le vecteur force et le vecteur déplacement.
Si deux vecteurs sont orthogonaux, alors leur produit scalaire est nul donc...

à+

Posté par lahyastar (invité)re 12-09-05 à 15:52

moi je croyais que la definition du travail c'etait (distance)(force)
ben javais tord
merci pour vos explications....

Posté par
cinnamon
re : le travail des forces 12-09-05 à 16:01

Je t'en prie.

à+




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