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Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan

Posté par
Crome
27-12-17 à 20:55

Bien le bonsoir,

Etudiant en deuxième année de prépa, j'ai quelques soucis sur cet énoncé, et un peu d'aide serai la bienvenu L'exercice considère le schéma attaché à ce post.

On précise :
La barre rectiligne PQ (centre d'inergie = G, longueur = 2L, masse = m, poids = m\overrightarrow{g}) glisse sur B sans frottement. P est sur X'A et est poussé vers A avec une vitesse constante V. On appelle "a" la distance OA. On note l'angle = (\overrightarrow{Px}, \overrightarrow{OQ}).

Questions : En fonction de , h, L, V et m, calculez :
a) Le vecteur \overrightarrow{OG}
b) La vitesse G \overrightarrow{Vg}
c) La vitesse de rotation . en fonction de V. Indice : commencer par trouver la dérivée du vecteur \overrightarrow{OP} = \overrightarrow{OA}] -\overrightarrow{PA}

Avancement:
a) J'ai appelé d la distance PA. J'ai alors défini \overrightarrow{PG}(d.cos ; d.sin), de manière à écrire \overrightarrow{OG} = \overrightarrow{OP} + \overrightarrow{PG}. A noté que \overrightarrow{PG}= 1/2 \overrightarrow{PQ}. Je n'ai pas réussi à déterminer \overrightarrow{OG} en fonction des variables demandées.

b) J'ai commencé par dire qu'un degré de liberté suffisait pour décrire le mouvement de la barre, à savoir l'angle qui augmente jusqu'a /2 (>0). Le mouvement étant dans le sens trigonométrique, on a comme vecteur rotation = - x.
On peut alors écrire \overrightarrow{Vg} = \overrightarrow{OG}. Ainsi grâce aux coordonnées trouvée en a), on pourrait trouver \overrightarrow{Vg} .

c) 0/20

Merci !

Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan

Posté par
Crome
re : Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan 27-12-17 à 21:17

Petite coquille dans la précision, c'est bien l'angle = (\overrightarrow{Px}, \overrightarrow{PQ}).

Posté par
Crome
re : Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan 28-12-17 à 10:27

Up

Posté par
vanoise
re : Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan 28-12-17 à 15:18

Bonjour

Citation :
En fonction de , h, L, V et m, calculez

Que vient faire la masse pour une question où n'intervient pas la dynamique et donc les forces ?
Peux-tu vérifier ton énoncé ?

Posté par
Crome
re : Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan 28-12-17 à 16:50

Bonjour Vanoise,
Peut-être est-ce utile dans la question c) ?
En tout cas, il n'y a pas d'erreur dans la rédaction de l'énoncé (à l'exception de la coquille que j'ai remarqué).

Posté par
vanoise
re : Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan 28-12-17 à 19:42

En choisissant une base \left(\overrightarrow{i},\overrightarrow{j}\right)  où les deux vecteurs unitaires sont respectivement colinéaires à (Ox) et (Oy). On peut poser :

PA=\frac{h}{\tan\left(\theta\right)}

\overrightarrow{OG}=\overrightarrow{OP}+\overrightarrow{PG}=\left(a-\frac{h}{\tan\left(\theta\right)}\right)\overrightarrow{i}+L.\cos\left(\theta\right)\overrightarrow{i}+L.\sin\left(\theta\right)\overrightarrow{j}

Ensuite, l'énoncé ne me parait pas très logique. On demande d'exprimer le vecteur vitesse de G. Ce vecteur va faire intervenir la dérivée de \theta  par rapport au temps ; or cette dérivée \dot{\theta}  n'est à étudier qu'à la question suivante ...

“L'indice” fournie permet d'écrire :

\frac{d\left(PA\right)}{dt}=-V=\frac{d\left(\frac{h}{\tan\left(\theta\right)}\right)}{dt}=-\frac{h.\dot{\theta}}{\sin^{2}\left(\theta\right)}
Sous toutes réserves. Sans l'énoncé intégral, je ne voit pas trop l'objectif de tout cela...

Posté par
Crome
re : Pb mécanique simple - barre dans un mouvement plan 29-12-17 à 15:39

Bonjour Vanoise, merci d'avoir pris le temps de me répondre.
J'ai finis par tomber sur le même résultat que toi concernant \overrightarrow{OG}.
Pour la suite, je ne peux pas trop te dire. Nous sommes débutant en mécanique, on a eu un problème au niveau de notre programme. J'ai donné l'énoncé tel quel.
Je vais essayer de terminer. Je te remercie grandement, notamment pour la dérivée. Je tiens au courant de l'avancement.



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