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Niveau maths sup
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mécanique

Posté par
harry168
02-11-09 à 19:18

Bonsoir

un petit anneau assimilé à un point M de masse m coulisse sans frottement le long d'une tige circulaire de centre O et de rayon r situé dans le plan Oxy, M sera repéré par L'angle entre ox et OM on lache al'instant initial le point M sans vitesse d'un angle 0

Etablir une expression de la dérivée de au carré en fonction de

Je n'arrive pas à répondre à cette question , je pense qu'il faut utiliser la 2ème loi de newton mais je n'aboutit à rien Pouvez vous m'aider?

Posté par
donaldos
re : mécanique 02-11-09 à 21:06

Utilise la conservation de l'énergie mécanique.

\frac 1 2 v^2+gh= gh_0

Exprime v en fonction de R et \frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t}, h en fonction de \cos \theta.

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 11:04

oui mais je pense qu'il faut le faire avec la deuxième loi de newton ce qui donnerai en projetant
On a P+R=ma

sur ox mg-Rcos=m ax
sur oy 0 +Rsin=m ay

mais après je vois pas trop

Posté par
donaldos
re : mécanique 03-11-09 à 12:37

Tu penses? C'est-à-dire qu'on t'impose une méthode?

Dans ce cas, il vaut mieux projeter sur les vecteurs radiaux et orthoradiaux

Et projeter l'accélération sur les même vecteurs:

\vec{a}=-\frac{v^2}{R} \vec{e_r}+\frac{{\rm d}v}{{\rm d}t} \vec{e_{\theta}}

En appliquant la deuxième Loi de Newton, on obtient:

mr\left(\frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t}\right)^2 = mg sin\theta + R
mr\frac{{\rm d}^2\theta}{{\rm d}t^2} = -mg\cos \theta

On a besoin uniquement de la deuxième équation que l'on multiplie de chaque côté par \frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t puis on intègre pour trouver la relation demandée.

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 12:37

s'il vous plait, personne ne peut m'aider?

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 12:56

donc en multipliant on obtient
mr d²/d²t *d/dt =-mgcos*d/dt

on intègre on obtient

mr d/dt=-mgsin?

Posté par
donaldos
re : mécanique 03-11-09 à 13:16

Pas tout à fait:

\frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t}\frac{{\rm d}^2\theta}{{\rm d}t^2}=\frac 1 2 \frac{{\rm d}}{{\rm d}t} \left(\frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t}\right)^2

Et n'oublie pas que l'égalité que l'on trouve après intégration n'est exacte qu'à une constante près qu'il te faut ajouter et déterminer.

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 13:20

je peux vous poser une question pourquoi dans la deuxième projection on obtient
mr d²/d²t c'est pas plutot mrd/dt  car a=dv/dt

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 13:31

j'ai rien dis j'ai dis une betise

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 13:45

par contre quand je fais les projections je trouve cela:

sur Ox mgcos-R=-mr(d/dt)²
sur Oy -mgsin=mrd²/dt²

Posté par
donaldos
re : mécanique 03-11-09 à 13:55

Attention, on ne projette pas sur les axes que tu indiques.

Le résultat est de toute façon faux. Par exemple, la norme de la composante radiale du poids est maximale pour \theta=\pi/2. Ta projection implique qu'elle est nulle pour cet angle!

Il faut toujours vérifier que le résultat est bien cohérent en prenant quelques points particuliers.

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 13:58

c'était sur er et e que j'avais fait la projection faute de frappe

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 14:08

je fais un schéma et pourtant je vois pas pourquoi vous avez une sin dans la projection sur er et où est passé le signe négatif pour l'accélération?

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 14:13

peut etre que l'on a pas le meme schéma l'axe Ox est verticale et Oy horizontale et est l'angle orienté (Ox,OM)

Posté par
donaldos
re : mécanique 03-11-09 à 14:33

Effectivement, il y a une différence importante puisque ton angle \theta correspond à l'angle avec la verticale.

Voici mon schéma:

mécanique

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 14:35

Oui ce n'est pas le meme en effet....est ce que j'ai bon avec mon schéma?

Posté par
donaldos
re : mécanique 03-11-09 à 14:51

En ce qui concerne les sinus et cosinus, oui.

Pour les signes, ça dépend de l'orientation que tu donnes à tes vecteurs. A priori, la projection sur \vec{e_{\theta}} est incorrecte.

Posté par
harry168
re : mécanique 03-11-09 à 14:57

merci beaucoup pour votre aide j'ai vu mon erreur
Bonne journée



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