Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau licence
Partager :

Mécanique analytique

Posté par
Nerf
01-01-24 à 23:50

Bonjour, svp j'ai besoin d'aide.  Me système sur la photo ci-jointe est telle que la somme des deux angles est une constante chaque angle pouvant varier. La longueur du fil de connexion entre les deux masses reste constante. Il est question de déterminer les forces généralisées du système.

Le système a d'abord deux degrés de liberté. J'appelle T1 et T2 les forces de liaison agissant sur le système. On sait si Fi est la force généralisée coordonnées généralisée qi on a F_i=\sum_{k=1}^{n} \vec{F_k}. \frac {\partial {\vec{M_k}}}{\partial q_i}\vec {M_k} est le vecteur position de la k-ieme masse du système \vec{F_k} la résultante des forces appliquées à la masse k et qi une coordonnée généralisée. En appliquant cette formule je me retrouve avec l'une des forces généralisées nulle et l'autre qui dépend de T1 et de T2. Je ne sais pas comment réduire.

Mécanique analytique

Posté par
vanoise
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 13:16

Bonjour
Compte tenu de ce que tu as déjà écrit sur l'énoncé, tu pourrais peut-être indiquer un lien vers un énoncé complet au format pdf. Plus facile d'aider à partir d'un énoncé complet !
Sinon, qu'as-tu choisi comme coordonnées ? l1 et 1 peut-être ?
Deux remarques générales qui vont peut-être t'aider :
La somme des travaux des deux fils est nulle. La somme des travaux des deux poids ne l'est pas.

Posté par
Nerf
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 14:54

Il s'agit d'un exercice donné en cours. Oui j'ai pris comme coordonnées généralisée l1 et \alpha _1.
Les questions avant celles sur les forces généralisées sont : déterminer le  nombre de degré de liberté du système et les expressions des vecteurs position des deux masses en fonction des coordonnées généralisées.

Je ne vois pas trop en quoi tes remarques de la fin pourrait m'aider.

Sous réserve d'un développement bien effectué, j'ai trouvé F_ {\alpha _1}=0 et F_{l_1}=m_1 gcos(\alpha_1)-m_2 gcos(\theta -\alpha _1)+T_2-T_1\theta=\alpha _1+\alpha_2=cte. Je n'arrive pas à réduire F_{l_1} en fonction uniquement des paramètres du problème.

Posté par
vanoise
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 15:46

On suppose j'imagine le fil inextensible et de masse négligeable et on néglige l'inertie de la poulie ainsi que tous les frottements.  Dans ces conditions : que vaut (T2- T1 )?
Tu peux développer le calcul de F_{\alpha_1} ?

Posté par
Nerf
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 19:07

F_{\alpha _1} =\vec{F_1}. \frac {\partial {\vec{M_1}}}{\partial \alpha_1}+\vec{F_2}. \frac {\partial {\vec{M_2}}}{\partial \alpha_1}=
(\vec{P_1}+\vec{T_1}+\vec{R_1}).(-l_1cos(\alpha_1)\vec i-l_1sin(\alpha_1)\vec j)+(l-l_1)(\vec{P_2}+\vec{T_2}+\vec{R_2}).(-cos(\alpha_2)\vec i+sin(\alpha_2)\vec j) où l est la longueur totale du fil
Les composantes des poids des deux masses suivant les axes perpendiculaires aux axes du mouvement compensent les deux réactions normales. On a finalement :
\vec{P_1}+\vec{T_1}+\vec{R_1}=(m_1gcos(\alpha_1)-T_1)(-sin(\alpha_1)\vec i+cos(\alpha_1)\vec j) et
\vec{P_2}+\vec{T_2}+\vec{R_2}=(m_2gcos(\alpha_2)-T_2)(sin(\alpha_2)\vec i+cos(\alpha_2)\vec j). DoncF_{\alpha_1}=0.

Posté par
Nerf
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 19:18

Citation :
Dans ces conditions : que vaut (T2- T1 )?


T1-T2=0

Posté par
vanoise
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 19:56

Citation :
T1-T2=0

Ainsi ton problème est résolu !

Posté par
Nerf
re : Mécanique analytique 02-01-24 à 20:57

Merci beaucoup !

Posté par
vanoise
re : Mécanique analytique 03-01-24 à 15:02

Sans énoncé complet et sans connaître le but de cette étude, je risque d'écrire des bêtises...  Il y a quelque chose qui me gêne dans tes calculs de F1. Tu choisi comme système l'ensemble des deux masses et tu poses : "Les composantes des poids des deux masses suivant les axes perpendiculaires aux axes du mouvement compensent les deux réactions normales" Cela serait bon si les supports étaient fixes ou plus généralement possédaient une vitesse angulaire constante. La relation fondamentale de la dynamique en projection sur un axe perpendiculaire au support n° 1 conduit à :

R_{1}-m_{1}.g.\sin\left(\alpha_{1}\right)=m_{1}.l_{1}.\ddot{\alpha}_{1}

On obtient une relation analogue pour R2.

Le but ultime de ce problème est peut-être d'étudier la rotation du support quand les deux masses se déplacent. Il est évident alors que le moment d'inertie du support par rapport à l'axe de rotation horizontal passant par O intervient dans le problème. Dans ces conditions, il serait peut-être judicieux de choisir comme système l'ensemble constituer des deux masses, du fil et du support. Dans ces conditions, les tensions des fils et les réactions deviennent des forces intérieures. cela va te conduire à F_{\alpha1}\neq0 .
Bien sûr ensuite, dans les expressions de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle, il faudrait tenir compte de ce support assimilable à deux plaques faisant entre elle l'angle fixe .
Sous toutes réserves...

Posté par
Nerf
re : Mécanique analytique 03-01-24 à 19:31

Ah oui j'ai travaillé comme si les accélérations angulaire des plans étaient nulles pourtant ce n'est pas le cas. L'exercice s'arrête à cette question. Je pense que le but de l'exercice est d'être capable d'appliquer et de trouver l'expression d'une force généralisée.

Posté par
vanoise
re : Mécanique analytique 03-01-24 à 21:24

L'énoncé doit tout de même préciser quel est le système étudié !
Petite question : l'énoncé fournit-il des indications sur les masses des deux plaques constituant le support ?

Posté par
Nerf
re : Mécanique analytique 04-01-24 à 14:30

Non, j'ai mentionné tout ce qui a été dit dans l'énoncé dans mon premier message.

Posté par
vanoise
re : Mécanique analytique 04-01-24 à 14:34

OK ! Tu verras bien par la suite si ton professeur revient sur cet exercice en demandant d'exprimer le Lagrangien pour obtenir les équations différentielles vérifiées par l1 et 1 !



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !