Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau école ingénieur
Partager :

réaction d'un support avec frottement

Posté par
HugoBr
04-09-17 à 18:52

Bonjour, j'ai quelques soucis à résoudre un exercice :

Déterminer en travaillant dans les deux bases successivement, les normes des vecteurs Rn et Rt composant la réaction du support pour que la masse soit en équilibre en translation.

Pour commencer je ne comprend pas l'intégrale du sujet mais j'ai tenté 2-3 petites choses : - j'ai schématisé l'ensemble des forces
-tenté de déterminer les normes selon les axes ey' et ex'

Rn = ex':0
       =ey':Rn

Rt=ex':0
        ey':Rn

la photo vous aidera je pense

maintenant je dois donc projeter les vecteurs Rn et Rt selon les axes Ey et Ex je pense ?

qu'en dites vous? Un début de poste me serait utile ! merci

réaction d\'un support avec frottement

Posté par
krinn Correcteur
re : réaction d'un support avec frottement 04-09-17 à 19:15

Bonsoir
Ta projection de Rt est à revoir
Il faut aussi projeter P
Et puis surtout écrire la relation qui lie les vecteurs si le corps est à l équilibre
ce qui te donnera le resultat

Posté par
vanoise
re : réaction d'un support avec frottement 04-09-17 à 19:18

Bonsoir
La somme vectorielle des trois forces est le vecteur nul à l'équilibre.
Le plus simple consiste à projeter cette relation dans la base (ex',ey') ; tu vas obtenir ainsi directement les normes des deux vecteurs  RN et RT en fonction de P et de l'angle entre ex et ex'.

Posté par
vanoise
re : réaction d'un support avec frottement 04-09-17 à 19:19

Bonsoir krinn
Désolé pour ce post croisé !

Posté par
krinn Correcteur
re : réaction d'un support avec frottement 04-09-17 à 19:21

Bonsoir Vanoise
No problem

Posté par
vanoise
re : réaction d'un support avec frottement 04-09-17 à 19:30

@ krinn :
J'ai oublié de préciser  : je te laisse bien volontiers poursuivre l'aide que tu as amorcée.  

Posté par
HugoBr
re : réaction d'un support avec frottement 04-09-17 à 20:22

Bonsoir,
merci pour vos réponses, l'exercice est à finir pour la semaine prochaine, je le terminerai cette semaine et je vous enverrai mes réponses
Concernant la projection de Rt, j'ai réalisé une faute de frappe

Posté par
J-P
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 09:51

Pourquoi, sur ton dessin, le vecteur P n'est-il pas sur la verticale passant par G ?

Rien que cela pourrait (devrait) être fortement pénalisé.

Posté par
vanoise
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 13:36

Citation :
Rien que cela pourrait (devrait) être fortement pénalisé.

G n'as jamais été le "point d'application du poids" comme cela hélas se dit parfois.
De plus : aucun calcul de moment n'est demandé ici. Dans ces conditions...

Posté par
J-P
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 15:13

vanoise,

Cesse de tromper l'étudiant Lambda avec tes fausses informations et ergotages mal placés.

Piqué sur wiki :

Citation :
Centre de gravité

En physique, le centre de gravité (CdG), appelé G, est le point d'application de la résultante des forces de gravité ou de pesanteur. De ce fait, il est clairement dépendant du champ de gravitation auquel le corps est soumis et ne doit pas être confondu avec le centre d'inertie qui est le barycentre des masses. Il est souvent assimilé à ce dernier, mais ce n'est qu'une approximation liée au fait que dans la plupart des cas, le champ de gravitation auquel le corps est soumis peut être considéré comme uniforme dans le corps considéré.


Et bien entendu dans ce problème particulier,  "le champ de gravitation auquel le corps est soumis peut être considéré comme uniforme dans le corps considéré."

Tout le reste n'est que blabla.

Posté par
vanoise
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 16:05

Je trouve la réaction de JP bien excessive... Il s'agissait d'une simple remarque !
Sans refaire ici la théorie des torseurs, je me permets tout de même une mise au point théorique puisque nous sommes sur un forum "enseignement supérieur".
Remarque préliminaire : je serais curieux de savoir comment la terre pourrait attirer un cerceau (par exemple) à partir d'un point qui n'appartient pas à ce cerceau : son centre de gravité !
Plus généralement, le poids est le point G' tel que le moment du poids en ce point est le vecteur nul quel que soit l'orientation du solide dans l'espace. Le poids n'a pas de point d'application particulier : c'est une force à répartition volumique.
Soit un solide (S) quelconque, M un point quelconque de ce solide entouré d'un volume élémentaire  d de matière de masse volumique (M). Le poids est défini par la résultante des forces élémentaires de pesanteur :

\overrightarrow{P}=\iiint_{(S)}\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}.d\tau
Le moment du poids en un point A quelconque de l'espace est la somme des moments élémentaires :

\overrightarrow{M_{\overrightarrow{P}/A}}=\iiint_{(S)}\overrightarrow{AM}\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau=\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{AG'}+\overrightarrow{G'M}\right)\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau

\overrightarrow{M_{\overrightarrow{P}/A}}=\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{AG'}\right)\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau+\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{G'M}\right)\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau

\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{G'M}\right)\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau=\overrightarrow{0} par définition du centre de gravité. On obtient donc :

\overrightarrow{M_{\overrightarrow{P}/A}}=\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{AG'}\right)\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau=\overrightarrow{AG'}\wedge\overrightarrow{P}

Ainsi, le poids est une force à répartition volumique mais son moment en un point quelconque se calcule comme si cette force était appliquée au centre de gravité G'. D'où le raccourci de langage sur le « point d'application du poids » que l'on trouve sur certains sites de vulgarisation et dans certains ouvrages d'initiation. Lorsqu'un calcul de moment est nécessaire, il est naturellement conseillé de représenter le vecteur poids au centre de gravité.
Remarque : lorsqu'il est possible de considérer le champ de pesanteur comme uniforme : situation habituelle pour les solides de dimensions très petites devant le rayon terrestre, la relation vectorielle de définition du centre de gravité peut se simplifier :

\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{G'M}\right)\wedge(\rho_{(M)}.\overrightarrow{g_{(M)}}).d\tau=\overrightarrow{0}=\left[\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{G'M}\right).\rho_{(M)}.d\tau\right]\wedge\overrightarrow{g}

Cette relation devant être valide quelle que soit l'orientation du solide dans l'espace, il faut :

\iiint_{(S)}\left(\overrightarrow{G'M}\right).\rho_{(M)}.d\tau=\overrightarrow{0}

On obtient la définition du centre d'inertie (centre de masse) G du solide. Conclusion : lorsque le champ de pesanteur peut être considéré comme uniforme, centre d'inertie et centre de gravité peuvent être considérés comme confondus.

Posté par
J-P
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 16:50

Noyer le poisson est une habitude de vanoise ...

"je serais curieux de savoir comment la terre pourrait attirer un cerceau (par exemple) à partir d'un point qui n'appartient pas à ce cerceau : son centre de gravité ! "

Cela démontre que vanoise ne connait pas les conventions généralement utilisées ou plus exactement qu'il les connait, mais préfère polémiquer quitte à faire fourvoyer un élève par ses propos .

Tout le monde sait que le poids d'un objet est réparti "dans" tout l'objet, mais pour les calculs, on peut considérer la somme de toutes les "composantes" élémentaires du poids et la considérer comme appliquée au centre de gravité de l'objet... et ceci que ce point soit ou non compris dans le volume de l'objet.  (et c'est évidemment ce qui est fait dans 99,9999 % de ce type d'exercices élémentaires).

A partir de là, avec le point G repéré sur le dessin et le poids P indiqué par un seul vecteur, on n'a pas le choix... Le vecteur P DOIT être appliqué en G et sa direction est imposée par le vecteur g (pesanteur).

Tout prof sensé, se devrait de sanctionner le dessin donné par HugoBr pour la raison que j'ai mentionnée.

Posté par
HugoBr
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 18:02

Je n'ai pas suivi toutes  ces querelles qui me dépassent intellectuellement lol

Du coup j'ai repris l'exo mais avec toujours des difficultés :

La relation à l'équilibre donne donc :

\vec{P} + \vec{Rn} + \vec{Rt} = \vec{0}

\Leftrightarrow  \vec{P} =  - \vec{Rn} - \vec{Rt}

\vec{P} = mg et m=1kg donc :

9,8N =  - \vec{Rn} - \vec{Rt}

Mais comment projeter sur ex';ey' ?

Ps: j'ai modifié le vecteur P, c'était une inattention de ma part

Posté par
gbm Webmaster
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 18:47

Bonsoir à tous,

@HugoBr : ton sujet est posté en niveau "Ecole d'ingénieur" et ton niveau est "autre Prépa" => j'en déduis que tu es actuellement en cycle préparatoire au sein d'une école d'ingénieur post-bac ?

Il est donc fort probable que tu n'aies pas encore vu la notion de torseur évoquée par vanoise, cela sera plus clair lorsque tu auras vu en détail cette notion en cours .

A ce stade, tu peux considérer - sauf indication contraire - que le champ de pesanteur peut être considéré par défaut comme uniforme : ainsi, le centre d'inertie G et centre de gravité sont confondus. L'action mécanique de la pesanteur sur ton système matériel de masse m peut dès lors être représentée en G, comme remarqué par J-P.

Dans le cas où le champ ne pourrait pas être considéré comme uniforme, ce qu'a écrit vanoise pourrait s'avérer utile.

Posté par
J-P
re : réaction d'un support avec frottement 05-09-17 à 18:54

réaction d\'un support avec frottement

Projeter la relation : \vec{P} + \vec{Rn} + \vec{Rt} = \vec{0}

a) sur l'axe des x (de ton dessin)
b) sur l'axe des y (de ton dessin)

Tu auras alors 2 équations à 2 inconnues (Rn et Rt) que tu pourras déterminer.
-----
On peut aussi projeter :

a) sur l'axe des x' (de ton dessin)
b) sur l'axe des y' (de ton dessin)

Tu auras alors 2 équations à 2 inconnues (Rn et Rt) que tu pourras déterminer.
-----
Il n'y a plus qu'à ...

Sauf distraction.  



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !