Bonjour
Voici l'énoncé :
La suspension d'un bus et modélisée par un ressort de longueur a vide I0 et de raideur k. Le bus de masse M est assimilé à son centre d'inertie G posé sur la suspension. On notera g l'accélération de la pesanteur. Le bus étant initialement à l'équilibre on lui communique une vitesse initiale v0 dirigé vers le bas.
Voici les questions :
1. Faire un schéma précis du dispositif à l'équilibre ainsi qu'à un l'instant t quelconque
2. Déterminer la longueur Ieq à l'équilibre. Commenter
3. Établir l'équation différentielle vérifiée par la variable z(t) en prenant pour origine de l'axe des Z la position du bus à l'équilibre.
4. Écrire la solution complète de l'équation différentielle.
Pouvez-vous m'aider dès la première question, je ne sais pas comment m'y prendre
Merci à vous
Bonjour
C'est sensiblement le même problème que celui d'un oscillateur constitué d'un ressort vertical dont l'extrémité supérieure est reliée à un support fixe et l'extrémité inférieure liée à un solide de centre d'inertie G. Seule différence : le ressort ici se comprime sous l'action du poids au lieu de se détendre mais les équations sont analogues.
Tu trouves de nombreuses résolutions de ce type d'exercices sur le net, ici par exemple :
Je te laisse réfléchir et proposer une solution en adaptant le document à ton problème.
Bonjour
On te demande un croquis de ce genre:
(Tu ajouteras les forces)
(Tu as le droit de mieux dessiner
Merci à vous 2
Je vais réfléchir avec le lien que @vanoise m'a envoyé et je reviens si j'ai des problèmes
As-tu lu le document de Vanoise?
C'est un exemple de ce quon attend de toi.
C'est toujours pareil en meca.
1) quel est le système etudié?
2) choix du référentiel
3) choix d'un repère
4) bilan des forces s'exerçant sur le système
5) faire un beau dessin, bien préciser les axes, les orientations etc.
6) appliquer les lois de la mécanique
7) résoudre les équations obtenues
En général on donne déjà un certain nombre d'éléments dans l'énoncé (le système a étudier, les axes a utiliser,...)
Ici, tu en es au bilan des forces...
Système : bus de masse m
Réf : terrestre supposé galiléen
Forces : poids (P) et force de rappel (F)
P + F =0
Mg+k(les-Lo)ux =0
...
Mg+k(leq-lo)=0
(Sans oublier tous les vecteurs )
Et je mets « + » avant le k car F est dans le même sens que l'axe z( vers le haut )
L axe c'est (OZ)
z(t) c'est la position de G sur l'axe
Donc si on retient le schéma suivant, quelles sont les projection des forces sur l'axe Z?
Je ne sais pas. Je ne comprends pas ce qu'il faut faire
Et de plus pour la question 2 j'étais Sur la bonne voix ou pas ?
J'ai du mal avec cet exercice, excusez moi
Tu étais sur la voie.
Maintenant explique-moi ce que tu as écrit :
Ok, il vaudrait mieux ecrire uz
Donc tu as projeté les forces sur l'axe Z.
Ceci dit tes projections sont incorrectes (si uz est orienté vers les z ≥O, ce qui est implicite sur le dessin )
P = - mg uz
Et F= - k (leq - lo) uz
Ça ne change pas le resultat final, mais c'est un coup de chance
D'accord merci
Et donc ce résultat correspond à la question 3 c'est bien ça (équation différentielle) ??
Mais pour la longueur Ieq à l'équilibre comment faut il faire ?
Ah non, nous n'en sommes qu a la question 2) qui est une question de statique, pas de dynamique!
- mg - k(leq-lo) = 0
Donc
Léq = Lo - ...
Non, physiquement on voit bien que le ressort doit se comprimer pour compenser le poids
Donc leq < lo
Super
Merci beaucoup
Je réfléchis à la suite et je reviens ici demain si des questions me perturbent.
Encore merci
Bonjour
Pour la question 3), pour trouver l'équation différentielle, faut-il que je dérive léq ?
Ou je dois de nouveau appliquer le PFD ?
Merci
Pour l'instant j'ai fait :
P + F = ma (avec les vecteurs)
-k(leq-lo)=m*d2X/dt2
....
Équation diff : d2X/dt2+w0X=0
Mais je ne suis pas sûre du tout avec les projections et donc avec l'axe (OZ)
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