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Pendule dans un véhicule
Salut à tous
Exercice
Au plafond d'une voiture est suspendue une sphère en laiton par l'intermédiaire d'un fil inextensible et sans masse, de longueur 99,5 cm. On prendra g = 9,80 m/s².
1) La voiture se déplace en terrain plat d'un mouvement uniforme.
a) Quelle est la position du pendule simple ?
b) Si le mouvement devient uniformément retardé d'accélération a = 0,98 m/s², quelle est la nouvelle position du pendule ?
On donne : tang (5,7⁰) = 0,1.
2) La voiture roulant en terrain plat, aborde un virage de rayon r = 100 m avec une vitesse constante de 36 km/h. Quelle est l'inclinaison du pendule par rapport à la verticale ?
Peut-on en déduire l'inclinaison à donner à la route dans le cas où celle-ci serait parfaitement glissante (frottements nuls) ? On donne tang (5,83⁰) = 0,102
1.a) position du pendule simple:
Voici ma démarche
- système étudié : pendule de masse m ;
- référentiel : terrestre, supposé galiléen ;
- bilan des forces : le poids P et la tension T
La vitesse étant une constante, le principe de l'inertie donne :
Bonsoir,
1) si le mouvement est rectiligne uniforme, le principe d'inertie permet d'écrire: ...
(Mouvement uniforme ne suffit pas pour conclure)
Permettez moi de reprendre à zéro svp. Je veux rectifier une erreur, dans l'espoir que ce n'est pas un multi-post !
1.a) position du pendule:
Voici ma démarche
- système étudié : pendule de masse m ;
- référentiel : terrestre, supposé galiléen ;
- bilan des forces : le poids du pendule et la tension
du fil.
Le Théorème du centre d'inertie appliqué au système donne :. Ci-dessous croquis
Permettez moi de reprendre à zéro svp. Je veux rectifier une erreur, dans l'espoir que ce n'est pas un multi-post !
1.a) position du pendule:
Voici ma démarche
- système étudié : pendule de masse m ;
- référentiel : terrestre, supposé galiléen ;
- bilan des forces : le poids du pendule et la tension
du fil.
Le Théorème du centre d'inertie appliqué au système donne :. Ci-dessous croquis
Or
Alors
Sur la figure :
tan 
= F/P = m.a/P = (m.a)/(m.g)
Soit tan=a/g.
Le mouvement étant uniforme, alors a = 0 m/s².
Donc tan = 0
Soit =0⁰
Est-ce que cette démarche est bonne ?
Question 1.b)
J'utilise toujours la relation tan=a/g et je fais l'application numérique :
tan=0,98/9,80=0,1
Soit =5,7⁰
Je vous présente mes excuses suite à ce multi-post ci-haut. C'est le volume de ma connexion qui est achevé en cours de chargement du 1er post. j'ai acheté un nouveau volume, j'ai actualisé la page et j'ai retenté, puis je vois un multi-post 😭.
Cela ne va plus m'arriver !
bonjour,
1a) oui
Le mouvement étant rectiligne uniforme, alors a = 0 m/s².
1b) oui
Je veux rectifier une erreur, dans l'espoir que ce n'est pas un multi-post !
non, on peut répéter un message dans un sujet. Je le fais souvent quand les élèves ont des difficultés à comprendre ce que je veux dire
Le multi-post consiste à lancer plusieurs sujets pour le meme exercice.
D'accord, merci.
Question2
La voiture aborde un virage de rayon r à vitesse constante V.
Donc l'accélération est normale et vaut a=V²/r
donc tan=a/g=V²/(gr)=10²/(9,80×100)
tan=0,102
Soit =5,83⁰
C'est bon ??
C'est le principe du virage relevé.
Il faut remarquer l'analogie entre la position d'equilibre du pendule en virage (sur du plat) et le probleme du vehicule qui tourne sur route glissante (donc la reaction du sol est .....) : quel angle d'inclinaison donner à la route pour qu'il n'y ait pas derapage?
(Il faut faire un dessin)
Voici mon schéma.
Maintenant le système étudié est la voiture;
Bilan des forces : le poids P et la réaction R de la route (qui est normale).
La résultante du poids et de la normale tex]\vec{P}[/tex] est centripète.
Le Théorème du centre d'inertie permet d'écrire :
tan=V²/(gr)
Voici mon schéma.
Maintenant le système étudié est la voiture;
Bilan des forces : le poids P et la réaction R de la route (qui est normale).
La résultante du poids et de la reaction normale
est centripète.
Le Théorème du centre d'inertie permet de retrouver le résultat :
tan=V²/(gr)
oui, les 2 situations sont équivalentes physiquement, T et R jouant exactement le même rôle
On peut toutefois remarquer que l'angle ne dépend pas de m, c'est pour cela que l'on trouve le même angle, sinon ca ne marcherait pas.
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