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problème en Mécanique

Posté par
matmat38000
19-08-17 à 08:16

Bonjour, je suis en PACES il y'a quelques détails que je ne comprends pas en physique en mécanique.

Dans le cas d'une chute libre (sans frottements) sur un plan incliné, pourquoi la projection de la relation fondamentale de la dynamique sur les axes x' et y' permet d'écrire le système d'équations suivant :
m*z'(dérivé seconde)=-mg cos(alpha)+R=0

Pourquoi l'accélération s'écrit :
x(dérivé seconde)=-w02*x
et la solution s'écrit :
x(t)=x0*cos(w0t)

Et comment se calcule l'énergie potentielle :
-dEp=vecteur de la force * distance élémentaire
De plus à quoi correspond ce d ?

Posté par
odbugt1
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 08:50

Bonjour,
Plutôt bizarre tout ça !
Le début semble concerner le mouvement d'un solide sur un plan incliné sous la seule action de son poids.

Tu écris :
m*z'(dérivé seconde)=-mg cos(alpha)+R=0
La première relation m*z'(dérivé seconde)=0 est fausse
La deuxième relation ) -mg cos(alpha)+R=0 correspond à la projection de la deuxième loi de Newton sur un axe perpendiculaire à la ligne de plus grande pente du plan

La suite :

x(dérivé seconde)=-w02*x
et la solution s'écrit :
x(t)=x0*cos(w0t)


n'a rien à voir avec le mouvement d'un solide sur un plan incliné

Et la fin
-dEp=vecteur de la force * distance élémentaire
semble indiquer que tu n'as pas compris qu'on ne peut pas dissocier le "d" du Ep dans l'expression dEp qui représente la variation élémentaire d'énergie potentielle.

Posté par
J-P
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 08:54

Qu'est ce que les axes x' et y', R , wo ... ?

Ecris donc l'énoncé complet de ton exercice et pas un extrait interprété et mal compris.

Posté par
J-P
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 08:56

Pas vu le message de odbugt1 avant d'envoyer le mien.

Posté par
matmat38000
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 12:27

Oui excusez moi c'est un peu confus, mais l'écriture de ton message a déjà résolu pas mal de mes interrogations il m'en reste seulement deux :

formule écrit dans le cas d'un ressort harmonique horizontal où x(dérivée seconde) correspond à l'accélération mais alors qu'est ce que ce w et a quoi correspond-t-il ?
x(dérivé seconde)=-w02*x

et deuxième question où les points d'exclamations signifie "vecteurs":

pour l'Ep j'ai cette formule :
-dEp=dW=F(!)*dx(!)

les d correspondent donc à la variation d'énergie potentielle (équivalent de delta donc) alors comment arriver à la formule de l'énergie potentielle à partir de cette formule (dW inutile) ?

Posté par
odbugt1
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 14:52

La 2e loi de Newton appliquée à un oscillateur harmonique horizontal conduit à une équation différentielle très classique :

m \ddot{x}(t) + kx(t) = 0

En posant ²0 =k/m cette équation s'écrit


 \\ \ddot{x}+ \omega_0^2.x(t)=0

Il est facile de vérifier que l'équation horaire  :

x(t) = x_0.cos( \omega_0t)

est une solution de l'équation différentielle précédente.

Tu trouveras une multitude de sites internet qui traitent cette question de l'oscillateur harmonique horizontal .
Voir par exemple ici:

Posté par
odbugt1
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 15:08

L'expression dEp = -dW(Forces intérieures) est l'expression générale sous forme différentielle de la définition de l'énergie potentielle liée à un système déformable.

Le travail élémentaire d'une force \vec F sur un déplacement élémentaire \vec {dx}  se calcule comme le produit scalaire
\vec F.\vec {dx}

Pour arriver à la "formule" de l'énergie potentielle il faut en savoir davantage car cette "formule" dépend de la nature du système étudié, mais le calcul nécessite une intégration plus ou moins simple suivant les cas.

Posté par
matmat38000
re : problème en Mécanique 19-08-17 à 18:37

Okay, merci pour tes réponses, j'ai enfin compris !



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