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Mouvement d’un système

Posté par
fluflu
13-05-20 à 13:24

Bonjour , je m'exerce avec des exercices de mon livre mais malheureusement il n'y a pas la correction de tous ces exercices. Il y en a un qui me bloque et je n'arrive vraiment pas a comprendre comment procéder, merci de votre aide :
Deux personnes sont installées dans une nacelle reliée à deux élastiques. Elle est maintenue au sol puis libérée. Voici la modélisation (le point S représente les deux personnes).
Pour toute question on se place à l'instant où la nacelle vient juste de quitter le sol.
1- Reproduire le schéma en y représentant les forces appliquées sur la nacelle en respectant l'échelle (1cm=2000N)
Je ne sais pas comment faire pour savoir quelle longueur faire pour chaque force
->Je pense qu'il y en a 3 (le poids et une force sur chaque élastique)
2- a)construire la somme des forces qui s'exercent sur elle
b) donner sa direction son sens et sa valeur

3) la somme des forces sera considéré comme constante pendant une courte durée \deltat. Déduire de ce qui précède la direction le sens est une estimation de la valeur du vecteur variation de vitesse \deltav (c'est un vecteur) de la nacelle pendant la durée \deltat=0,01s

4)  si une seule des deux personnes étaient installés dans la nacelle partirai-t-elle plus vite ?

Données : g= 10N/kg
Masse de la nacelle avec deux passagers :500kg
Valeur de la force (vecteur)T exercée par un élastique sur la nacelle à l'instant où elle est libérée : T= 1*104 N. Cette force s'exerce suivant la direction de l'élastique.

Voilà, merci de votre aide j'espère réellement que je pourrais finir l'exercice aujourd'hui !

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 14:00

Bonjour,

Pour pouvoir t'aider il est indispensable de poster le schéma qui figure dans ton énoncé.

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 14:57

Ah oui mince ! Le voici :

Mouvement d’un système

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 16:24

Je viens de faire la question 1, c'était juste une question de produit en croix en fait

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 16:55

OK

Puisque tu as fait la question 1, une bonne idée serait de poster le schéma obtenu (avec les forces appliquées) et pourquoi pas proposer une réponse pour la question 2

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 16:59

Je n'arrive pas à prendre de photos, à cause d'un espace de stockage insuffisant, je suis désolé.
Je suis passé à la question 2b mais je bloque avec le sens et la valeur de la résultante

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 17:18

Alors, décris moi ton schéma avec suffisamment de précision pour que je puisse le reconstituer à partir de tes indications.

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 17:22

J'ai représenté 3 forces : le poids (2.5 cm) et une sur chaque corde de 5 cm, la resultante se trouve au milieu des deux triangles

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 17:23

Et le poids part du point s

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 17:41

Je n'ai pas assez de précisions pour reconstituer ton schéma.

Il y a bien 3 forces.
Toutes les trois doivent être représentées à partir de S.
Pour chaque force décris moi :
Sa direction, son sens

Pour la résultante :
Elle doit aussi être représentée à partir de S
Quelle est sa direction, son sens ?
Comment as tu fait pour la construire ?

Evidemment ce serait plus simple avec un schéma ....

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 18:53

J'ai supprimé pas mal de photos je peux donc en reprendre une, voici le schéma :

Mouvement d’un système

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 19:33

OK

Je te joins 2 schémas

Celui de gauche représente les trois forces et en plus la résultante des deux tensions (avec sa construction par la règle du parallélogramme)
Celui de droite représente aussi les trois forces et en plus la résultante de ces trois forces.

Je te conseille de faire la calcul de la résultante générale (des trois forces) en deux temps :
a) D'abord la résultante des deux tensions à l'aide du schéma de gauche et d'un peu de trigonométrie.
b) Ensuite la résultante générale à l'aide du résultat obtenu en a) et du schéma de droite.

Bon travail.

Mouvement d’un système

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 19:41

Merci, je n'ai toutefois pas compris la différence entre les deux (a quoi cela sert d'en faire 2 différents) et surtout je ne sais pas comment effectuer ce calcul sans Vecteur vitesse ni temps…

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 20:38

Il n'y a pas à se préoccuper ici (pour l'instant) de vitesse ni de temps.

On cherche le module de la résultante de trois forces sachant qu'on connait les modules de chacune de ces forces.
Je propose de commencer par calculer le module de la résultante de deux de ces trois forces ( schéma de gauche )
Ce module s'obtient à partir des modules des tensions ( 1.104 N chacun) et de l'angle de 20°. Il n'y a besoin de rien d'autre.
Le calcul nécessite seulement les connaissances en trigonométrie d'un élève de 3ème.
A ce stade, il s'agit seulement de géométrie assez basique.

En d'autres termes : Connaissant les modules de  \overrightarrow{T_1} et de  \overrightarrow{T_2} comment calculer le module de  \overrightarrow{T_1} + \overrightarrow{T_2} ?

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 13-05-20 à 21:30

Merci je vais y réfléchir

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 09:49

Je ne vois pas comment utiliser la trigonométrie mais peut être le théorème d'Al Kashi ?

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 09:58

Ou sinon juste mesurer avec la règle puis convertir avec l'échelle 1cm = 2000 N

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 10:12

Il existe bien des moyens pour calculer ( et non mesurer avec une règle graduée ) le module du vecteur  \overrightarrow{T_1} + \overrightarrow{T_2}

Par exemple :
Théorème d'Al Kashi  ou bien
Théorème ( ou loi ) des sinus ou bien
Calcul de la grande diagonale d'un losange ou bien
Projection de la somme de deux vecteurs sur un axe

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 11:44

On ne peut donc pas mesurer avec la règle ?
J'ai fait cela puis la question 3 et il ne me reste que la dernière question mais si vous me dites que ce que j'ai fait est donc faux ...

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 12:01

Je l'ai fini, merci de votre aide !

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 12:07

L'énoncé ne précise pas si une mesure est acceptée.
Un calcul est toujours bien plus précis.
Dans la mesure ou ce calcul est très accessible à un élève de première, il me semble bien préférable à une méthode graphique.

Mais, tu as le choix, surtout s'il s'agit d'un exercice d'entrainement.
Si finalement tu choisis de faire une mesure tu peux en communiquer le résultat et je comparerai avec le résultat obtenu par le calcul.

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 15:49

J'ai trouvé 1,3 x 104 N avec la règle

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 17:09

C'est correct.
J'ai trouvé 1,4.104 N par le calcul soit environ 6% d'écart avec ton résultat.

Je te conseille tout de même d'apprendre à résoudre ce genre d'exercice par la calcul.

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 17:53

D'accord merci ! J'ai essayé avec Al Kashi et ai trouvé 1,8 x 104 N

Posté par
odbugt1
re : Mouvement d’un système 14-05-20 à 18:43

Le résultat de 1,4.104 N indiqué dans mon post du 14-05-20 à 17:09 concerne la résultante des trois forces  \overrightarrow{T_1} , \overrightarrow{T_2}~et~ \overrightarrow{P}

Pour la résultante de   \overrightarrow{T_1} ~et~ \overrightarrow{T_2}  je trouve 18794N que j'arrondis à 1,9.104 N

Remarque :
Des 4 méthodes envisageables indiquées dans mon post du 14-05-20 à 10:12 l'emploi du théorème d'Al Kashi est loin d'être le plus commode d'emploi !

Posté par
fluflu
re : Mouvement d’un système 15-05-20 à 17:17

Ah oui en effet j'avais oublié le vecteur Poids



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