Bonjour à tous !
Supposons une boule de masse non nulle se déplaçant dans un espace vide à vitesse constance et en mouvement rectiligne.
Aussi, supposons trois dimensions d'espace bien définies, soit x, y et z. La boule se déplace sur l'axe x.
En faisant subir à la boule une accélération perpendiculaire à la direction de son mouvement, sa vitesse sur l'axe x est-elle conservée ? (Uniquement sur l'axe x. Sa vitesse dans l'espace importe peu).
Supposant que la boule subisse une décélération sur l'axe x, quelle équation physique nous permet de le démontrer ?
Merci d'avance.
bonjour,
Il y a un exemple simple d'un tel mouvement: celui d'une charge penetrant dans une région de l'espace où règne un champ magnétique uniforme :
cf
Comme la vitesse change en permanence de direction sans changer de module, il est clair que sa projection sur la direction de o (ce que tu appelles "sa vitesse sur l'axe x" ) varie aussi.
Bonjour,
Tout d'abord, merci pour ta réponse.
Si j'ai bien compris, lorsqu'une particule subit la force de Lorentz perpendiculairement à son vecteur directionnel initial, elle se déplace donc en suivant un mouvement circulaire et uniforme. Ce qui, de fait, implique un changement de module de ce même vecteur initial. (Dans le cas contraire, je suppose que le mouvement resterait rectiligne, mais aurait simplement changé de direction...)
Est-ce correct ?
Autre chose, il est précisé que la masse de la particule est négligeable dans le cas de l'application de cette force. Le principe reste-t-il le même lorsque l'on considère un objet relativement plus massif ? Un astéroïde, par exemple.
D'accord ! En effet, ça a du sens !
Et, si on décompose le vecteur de vitesse de la boule en deux vecteurs (dont un qui n'admet qu'une direction, sur x) je suppose que c'est, cette fois, le module du vecteur qui va varier ?
Et y aurait-il une équation qui puisse résumer tout ça ? Ce qui m'intéresse, c'est de savoir à quel point le module varie, comment et selon quels paramètres !
Ça dépend du problème concret que tu étudies.
Les lois du mouvement sont données par les lois de Newton (en meca. classique)
Ensuite il suffit de projeter sur la direction voulue (même si j'ai du mal à saisir ce que tu veux en faire au juste )
Je cherche simplement à quantifier les variations du module du vecteur sur x en fonction de celui du vecteur sur y. Rien de plus !
Un exemple concret, si j'applique une force de 10 Newton perpendiculairement au mouvement d'un corps de 10 kg se déplaçant en ligne droite à 10km/h, quelle va être la variation du module de son vecteur de vitesse d'origine ?
Il y a une loi de la mécanique classique qui permet de quantifier ça ? (C'est justement ce que je cherche !)
Ça dépend de la direction de la force à l'instant t
Il faut faire le même genre de raisonnement que dans le document cité plus haut
De plus le corps n'ira plus en ligne droite si on applique la force.
Pour être plus concret:
Imaginons une bille en mouvement dans un plan horizontal (O,x,y) et qui suit une rigole (ou un guide) sans frottement , cf schéma
La bille est soumise a son poids et la réaction R du support (la rigole)
Le poids est compensée par la réaction normale au plan (RN) donc il ne reste dans le bilan que F, projection de la réaction dans le plan
Et F est nulle ou normale a la vitesse a tout instant, ça dépend de la forme de la rigole
Entre A et O, F est nulle: trajectoire rectiligne uniforme (principe d'inertie), à la vitesse o
A partir de O, la trajectoire s'incurve, F n'est pas nulle
On a: |F| = m v2 /
étant le rayon de courbure de la trajectoire au point considéré
v le module de la vitesse de la bille (qui est constant ici)
La trajectoire est déterminée par le vecteur F à tout instant, donc par son module ET aussi par sa direction et son sens
Si tu connais F(t), tu peux calculer les lois horaires (donc ) avec le pfd
Si tu connais la trajectoire (donc ) et v, tu calcules F
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