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Statique chez un kinésithérapeute

Posté par
Phalaenopsis
10-04-13 à 21:24

Bonjour, j'ai plusieurs problème avec cet exercice je viens donc demander votre aide. Merci d'avance

Vous exercez une force F sur la barre OB de longueur L ( F OB ) qui peut tourner sans frottement autour du point O. La barre OB est retenue par un ressort de raideur k attaché en A et en C milieu de OB. Il y a une glissière ( verticale ) sur le mur au point A de sorte que la direction AC du ressort est toujours horizontale quelque soit l'orientation de OB. Le ressort n'exerce plus aucune force lorsque la barre OB est verticale ( le long du pointillé vertical partant de O )

1. Représentez sur un dessin l'ensemble des forces agissant sur la tige OB. On négligera dans ce qui suit le poids de la barre devant les autres forces.

Pour le bilan des forces j'ai mis la tension exercée par le ressort, le poids est négligeable et la force F énoncée.

2. Calculez le moment des forces au point O. Ecrire les conditions d'équilibre statique et en déduire comment varie le module de la force F en fonction de l'inclinaison de la tige. Etudiez la fonction F() et trcez son graphe pour 0<</2 [ Aide : sin2=2sincos]
Commentez le résultat. Le kiné ne veut pas que la force F dépasse un maximum de 100N. Comment doit il choisir la constante de raideur du ressort k ( prendre L=1m ) ?

On a un équilibre : =0
J'ai (OC/T)+(OB/F)=0 mais pour continuer je voudrais déjà être sûre que je n'ai pas oublié de force ?

3. Déterminez les composantes horizontales et verticales de la réaction du sol appliquée en O sur la barre OB.

Statique chez un kinésithérapeute

Posté par
krinn Correcteur
re : Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 21:39

bonsoir,

Citation :
je voudrais déjà être sûre que je n'ai pas oublié de force ?

si tu lis attentivement l'enoncé jusqu'au bout tu va voir qu'il en manque une!

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 22:10

La réaction du support quand la barre est verticale ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 22:18


la réaction du support (en O) tout court
pourquoi uniquement quand la barre est verticale ?

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 22:39

Non non c'est exact la réaction du support sur la barre.

Je calcule le moment des forces au point O :

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 22:44

(OBF)+(OCT)=0 et (N/O)=0

C'est tout ce que j'ai à répondre pour "calculez le moment des forces en O" ?

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 22:47

Je n'arrive pas très bien avec les histoires de moment.

Je crois qu'on a -OB*F-OC*T=0 car F(-j) et T opposé sens repère.

Posté par
krinn Correcteur
re : Statique chez un kinésithérapeute 10-04-13 à 23:17

il vaut mieux utiliser la formule : |M|= |F|.d avec d: bras de levier

ici (cf figure):

M R/O = 0

M F/O = - |F| . OB = - FL

M T/O = + |T| . CH

et CH peut s'exprimer en fct de OC et de
quant à |T| on peut l'exprimer en fonction de k et de l'allongement du ressort

comme M = 0 à l'equilibre, on en déduit F()


sauf erreur

Statique chez un kinésithérapeute

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 11-04-13 à 13:05

Je ne comprends pas très bien le T*CH, c'est une projection j'imagine mais j'ai du mal avec ça, pouvez vous m'expliquer ?

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 11-04-13 à 13:46

Sinon je trouve CH=sin*OC et T=-kx

Donc M=-FL-kx(sinOC)=0

J'en déduit F()=kx(sinOC)/L

Sinon l'angle va de 0 à 90° donc sin0<sin<sin/2
soit 0<sin<1 donc pour =0 F est nulle et pour =/2 La force F=kxOC/L

Mais je ne vois pas comment tracer un graphe avec ça ?  

Posté par
krinn Correcteur
re : Statique chez un kinésithérapeute 11-04-13 à 19:17

on a: |M|= |F|.d avec d: bras de levier

et le bras de levier, ici, c'est la distance de O à la droite d'action de la force

donc pour T on a la situation indiquée plus bas sur la figure.

d'autre part: OC = L/2 et T = -kx

or

Citation :
Le ressort n'exerce plus aucune force lorsque la barre OB est verticale


donc l'allongement x est connu: c'est OH (à exprimer en fct de L et de l'angle)

Statique chez un kinésithérapeute

Posté par
Phalaenopsis
Statique chez un kinésithérapeute 12-04-13 à 12:44

Oui je vois mais ce que j'avais marqué avant est bon ?

Du coup j'ai -FL-k(cos*L/2)(sin*L/2)=0 C'est bon ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Statique chez un kinésithérapeute 12-04-13 à 16:51

presque!

le moment de F est négatif
celui de T est positif (si on oriente comme je l'ai fait)

donc c'est: -FL + kL sin cos /4 = 0

Posté par
Phalaenopsis
re 12-04-13 à 17:05

Oui du coup je trouve F (theta)= k/4 (sin2theta) mais poire le graphe je n'y arrive pas du tout ! Je sais que sin0=0 Sinpi/2=1...

Posté par
Phalaenopsis
re 12-04-13 à 17:16

Pour* excusez moi,  correction automatique.

Posté par
krinn Correcteur
re : Statique chez un kinésithérapeute 12-04-13 à 22:13

on a:
-FL + kL2 sin O cos O /4 = 0 (j'avais oublié un facteur L précédement)

FL = kL2 sin O cos O /4

F = kL sin(2O) /8 (attention: sin O cos O = 1/2 sin(2O)

il faut donc tracer: f(x) = kL/8 sin(2x) entre O et /2
c'est une sinusoïde et
les valeurs remarquables sont en: x=0, x=/4 x=/2



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