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Physique, mouvement de deux solides reliés par un fil
bonjour à tous !
j'espère que les vacances se passent bien pour ceux qui y sont pour moi c'est un peu la catas.
Depuis 5 jours je lutte sur un DM de physique et je nage vraiment si vous pouviez m'aider ca serait super alors voila :
Un palet autoporteur S2 de masse m2 = 1.50 kg est posé sur une table horizontale. il est relié par un fil inextensible à un cylindre S1 de masse m1 = 0.50 kg suspendu au bout de ce fil. G1 et G2 sont les centres d'inertie respectifs des deux solides
Le fil passe dans un guide et reste constamment tendu. S2 est initialement maintenu immobile ; G2 est dans la position A2 et la position correspondante de G1 est A1. On libère alors S2 sans vitesse au cours du mouvement de translation des deux solides, on admet que les valeurs des forces F1 et F2 exercées par le fil sur S1 et S2 respectivement sont égales. cette valeur n'est toutefois pas constante au cours du mouvement
On considère une chute A1B1 = h = 80.0 cm du cylindre S1, à l'issue de laquelle sa vitesse vaut v
1) parmi les forces agissant sur S2 et S1, quelles sont celles dont le travail n'est pas nul ? moteur ou résistant
2) Quelle est la distance A2B2 dont s'est déplacé S2 ? que dire de sa vitesse
3) On appelle W1 le travail de F1 et w2 celui de F2. Quel est le signe de W1?W2? On admet que W2=-W1 : commenter cette hypothèse
4)exprimer W1 en fonction de m1, g v et h puis W2 en fonction de m2 et v
5) en déduire v en fonction de m1 g et h
voila les seules reponses que j'ai pu fournir :
1)POur S1 les forcves sont : F1(resistant) P (moteur)
S2= F2 (moteur) et Rt (resistant) Rt = resistance du support
et apres je bloque merci de votre aide
bonne soirée
Bonjour,
Déjà 5 jours de lutte... !
Pour la question 1 :
d'accord pour S1
Pour S2 qu'appelles-tu Rt ? S2 est un palet autoporteur posé sur une table horizontale. Comment est la réaction du support ? Y a-t-il des forces de frottement ?
Tu peux aussi répondre à la deuxième question, je pense
Rt est pour moi la composante de R reaction du support (decomposée en Rt et en Rn).
la reaction du support est perpendicuaire au support donc mon Rt serait les frottements ?
Par contre je ne voit vraiment pas comment répondre a la question 2) le palet s'est t il deplacé de A2B2 = A1B1 (c'est al premiere idée qui m'est venue mais pour justifier ... même forces F1 et F2 ?)
merci deja pour tout
bonne apres midi
Sur une table horizontale la réaction du support est verticale et opposée au poids.
Un solide autoporteur se déplace sans frottements ; donc tu peux considérer que Rt est nulle.
Donc pour le solide S2 on considérera une seule force qui travaille (les deux autres étant perpendiculaires au déplacement) : F2 et son travail est moteur
Le fil est inextensible. Donc quand S1 descend de la hauteur A1B1 = h, S2 avance sur la table horizontale de la distance A2B2 = h
Quand S1 a la vitesse v quelle est la vitesse de S2 ? (le fil est inextensible ! )
si je suis la logique du fil inextensible (que je n'avais d'ailleurs pas compris) la vitesse de S2 est donc égale à la vitesse de S1.
merci pour tout
bonne apres midi je continue a chercher pour al suite
pour la suite j'ai trouver :
3)W1 est négatif car le travail est résistant
W2 est positif car le travail est moteur
les deux forces sont égales mais de sens opposés donc le signe de leur travaux est forcement opposés d'où W2 (qui est positif) = - W1
4)W1 = F1 x A1B1 x cos180 et W2 = F2 x A2B2 x cos0 mais je n'arrive pas à trouver avec les données qu'on me demande
et je ne peut donc pas faire la 5)
merci encore pour tout
Oui, W1 est négatif car le travail est résistant (la force est dans le sens opposé au mouvement)
W2 est positif car le travail est moteur : la force est dans le sens du mouvement : c'est elle qui déplace le palet autoporteur !
L'énoncé dit :
on admet que les valeurs des forces F1 et F2 exercées par le fil sur S1 et S2 respectivement sont égales
Or tu as dit, à juste titre, que les déplacements sont égaux : A1B1 = A2B2
Comme à tout instant les forces sont égales alors les travaux sont égaux en valeur absolue ; donc W1 = - W2
Pour la question 4 : il faut que tu appliques le théorème qui relie la variation d'énergie cinétique d'un objet à la somme des travaux des forces extérieures appliquées à cet objet ; tu as deux objets : S1 et S2
alors ss faire de calcule je trouve :
W2 = Delta EC2
W1 = Delta Ec1 - (mg*A1B1)
si on me dit exprimer, est ce que ca veut dire que je dois aussi le calculer ?
C'est absolument juste. Mais l'énoncé te demande :
exprimer W1 en fonction de m1, g v et h puis W2 en fonction de m2 et v
Il ne faut donc pas faire de calcul numérique (tu n'as d'ailleurs pas de valeurs) mais il faut exprimer
Ec1 et Ec2 en fonction des variables demandées.
Tu sais exprimer une énergie cinétique en fonction de la masse du mobile et de sa vitesse
Quant aux variations ce n'est pas trop difficile puisqu'au départ tout est immobile (vitesse nulle)
ainsi on obtiens :
1/2*m*v² = w2
et 1/2*m*v² - (mg*h*cos0) = w1 ??
si oui c'est super j'ai terminer un de mes deux exercices merci pour tout
C'est (presque) bon !
N'oublie pas les indices des masses car elles ne sont pas égales !
W2 = (1/2).m2.v2
W1 = (1/2).m1.v2 - m1.g.h
Et tu peux te passer de cos(0°) qui vaut 1
Ceci mis à part, c'est bon !
Pour le calcul de la vitesse, il faut que tu utilises ce que tu as montré auparavant, à savoir que
W2 = -W1
Et tu exprimeras ainsi la vitesse sans faire apparaître les valeurs des travaux
une derniere petite question, je ne vois pas bien comment faire pour retrouver v car en remplacer w2 ou w1 j'ai toujours au moins une inconnue ds mon equation (ici v)
merci encore pour tout
Heureusement qu'il reste v dans l'équation, puique c'est l'inconnue que l'on cherche à déterminer 
W1 = (1/2).m1.v2 - m1.g.h
W2 = (1/2).m2.v2
et W2 = -W1
donc
(1/2).m2.v2 = -(1/2).m1.v2 + m1.g.h
v2.(1/2)(m1 + m2) = m1.g.h
m1 = 0,5 kg
m2 = 1,5 kg
g = 9,8 N.kg-1
h = 0,8 m
v = ... ? (n'oublie pas l'unité)
ah ouai d'accord ok j'essayai de remplacer w2 par -w1 moi ... merci beaucoup
alors v = 1.98 m/s
merci pàour tout
c'est vraiment super
bonne fin de journée
bonjour dans la formule pour calculer v quesque signifie le 2 et DOIS je doit bien mettre les masses en kg et la hauteur en m ?
Le 2 provient du (1/2) qui se trouve dans le calcul de l'énergie cinétique.
Oui, tu dois utiliser un système cohérent d'unités. Fais confiance au système d'unités international le SI...
. les longueurs en mètre
. les masses en kilogramme
. l'intensité de la pesanteur en m.s-2 (ou N.kg-1)
. et donc les vitesses en m.s-1
Oui, c'est cela
Pour la multiplication on peut mettre
. un point 2.g.h
. ou bien des étoiles 2 * g * h
. ou bien le signe 
(qui risque d'être confondu avec la lettre x) : 2 g h
. ou bien encore ne rien mettre : 2gh
Bonjour !
dans le développement de cet exercice, je ne comprends pas quand zorro123 dit
"W1 = Delta Ec1 - (mg*A1B1)"
Que représente "- (m*g*A1B1)" ?
Serait-ce la norme de la force F1?
Dans ce cas là pourquoi l'additionne-t-il?
Même en reprenant le théorème que vous utilisez je ne retombe pas sur cette expression que j'ai mise entre guillemets
Peut-être pourriez-vous répondre à cette question ?
Merci d'avance
Bonsoir,
Je n'ai pas tout relu mais "m.g.AB" ne peut pas être une force ; c'est un travail ou une énergie
Bonjour !
Même en reprenant votre développement avec les indications fournies, je ne comprends pas à quoi cela correspond il ? D'après votre réponse il s'agit d'un travail ou d'une énergie. Mais, je ne comprends pas. Pourriez-vous s'il vous plait reprendre les détails de ce calcul ? je suis perdue 
Merci d'avance.
Bonjour,
-m.g.A1B1 représente la diminution d'énergie potentielle de pesanteur du système (l'opposée du travail du poids du solide S1)
Cette diminution d'énergie potentielle de pesanteur est égale et opposée à l'augmentation d'énergie cinétique de l'attelage, de l'ensemble lié que sont les deux solides S1 et S2
Merci de votre réponse mais j'aimerais récapitulé tout ça, c'est une peu flou.
On utilise le théorème de variation de l'énergie cinétique
Donc, W1 = Ec(B1) - Ec (A1)
EcB1 = (1/2) x m x v²
Donc, si j'ai bien compris
Ec(A1) = m x g x h x cos 0
Ec(A1) = m x g x h
car cos 0 = 1.
Mais, pourquoi peut-on dire que
Ec(A1) = m x g x h
???
Même en reprenant tous je suis perdu !
Pourriez-vous m'aider et m'expliquer cette égalité svp ?
Merci
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