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Mécanique du point, centrifugeuse

Posté par
M-athilde
09-04-13 à 22:50

Bonjour j'ai du mal à résoudre ce problême :

Soit un point matériel M (m = 10 g) pouvant se déplacer sans frottement dans un tube
horizontal de longueur d = 40 cm. Le tube tourne à vitesse constante autour d'un axe vertical
passant par une de ses extrémités. M est attaché par un fil de longueur l = 20 cm à l'axe de
rotation.

a) 1) Réaliser un schéma du dispositif.
2) Définir le référentiel galiléen R de référence, et le choix du repère associé.
3) Définir le référentiel d'étude R ‘ le plus judicieux associé au système et définir son mouvement par rapport au référentiel galiléen R de référence.

b) Réaliser le bilan des forces exercées sur M dans le référentiel R, puis dans le référentiel R ‘. En déduire la base de projection Bsyst la plus appropriée pour réaliser l'étude du système.

c) Donner, dans la base Bsyst, l'expression de chacune des forces s'exerçant sur M.

d) Etudier l'équilibre de M par rapport au tube. Quel est son mouvement par rapport au sol ?

e) Le fil casse.
1) Quelle est la vitesse du point matériel à la sortie du tube, par rapport au tube, puis par rapport au sol ?
2) Quelle est la force exercée par le tube sur M en fonction du temps ?
3) Quel est le type de trajectoire par rapport au sol, après la sortie du tube


J'ai fais le schéma et tenter de répondre au question a)2) et a)3)et b)

2) Repère fixe : R(O,ex,ey,ez)
   Repère associé : R'(O,ex',ey',ez')
3)R' en mouvement de rotation par rapport a R

b) Bilan des forces : poid, reaction, Fie et Fic qui sont less forces fictives d'inertie

Mécanique du point, centrifugeuse

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du point, centrifugeuse 10-04-13 à 07:29

bonjour,

b) je suppose que l'on fait l'étude quand le fil est tendu (M fixe dans R')

donc dans R: les forces sont: P, R, et ...
et dans R' s'ajoutent deux forces d'inertie: Fe et Fc (vecteurs)

Posté par
antoo72700
re : Mécanique du point, centrifugeuse 12-04-13 à 15:50

où est la question ?

Posté par
M-athilde
re : Mécanique du point, centrifugeuse 13-04-13 à 19:39

Je suis bloquéé à la question 4)
Je n'arrive pas a exprimer la tension du fil.

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du point, centrifugeuse 13-04-13 à 20:19

on a la situation suivante, dans R': cf figure
donc en projection sur Oz et Ox' on doit trouver les forces à l'équilibre
(il faudra préciser la hauteur OA ou l'angle OAM)

sauf erreur

Mécanique du point, centrifugeuse



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