Bonjour à tous
merci de m'aider à répondre à la question suivante.
Une force passe par les milieux des côtés [AB] et [AC] d'un triangle équilatéral ABC.
1/ Décomposer cette force en 3 autres forces dirigées selon les 3 côtés du triangle.
2/ Le triangle est homogène et pèse 60 N. On le suspend ds un plan vertical par son sommet A, et on le soumet à la force .
Quelle sera la position d'équilibre de l'angle de [AB] avec la verticale ?
Voici où j'en suis
J'ai fait un schéma pr traiter la Q1, à l'échelle, et je décompose en 3 forces
,
et
de 30 N chacune
Est-ce correct ? (d'après les propriétés des résultantes successives, je penserais que oui, mais j'ai un doute sur la droite d'action de )
J'ai appliqué le poids au centre de gravité du triangle. Mais je suis perdu pr appliquer le tm des moments, notamment pr déterminer les distances des droites d'action à l'axe de rotation passant par A, perpendiculaire au plan du triangle.
Merci de me dire si mon schéma est correct et de m'expliquer comment déterminer l'angle d'équilibre
Par avance merci pr votre aide
Bonjour
j'ai oublié de préciser que F = 60 N, et je me demande s'il est pertinent d'appliquer en E ; qu'en pensez-vs ?
merci de me dire
J'essaye d'avancer mais j'ai des difficultés.
Mes pistes :
des 4 forces en présence,je dirais que seules rendent le triangle mobile autour de l'axe passant par A, puisque qqs la position du trg, la droite d'action de
coupera tjs l'axe de rotation, dc son moment par rapport à cet axe sera nul.Sous l'action de
,
tend à ramener le triangle ds sa position d'équilibre initial.
Soient d1, d2 et dp les distances des droites d'action des forces correspondantes par rapport à l'axe,
j'écrirais F1.d1 + F2.d2 = P.dp
mais je n'arrive pas à déterminer ces distances et dc l'angle d'écart par rapport à la verticale pr lequel il y aurait équilibre.
Merci de m'aider.
j'ai un peu avancé ds mes recherches mais j'aimerais bnee de l'aide ou me confirmer que ce que je trouve est correct, même si je conçois que ce n'est pas évident.
Ainsi je pense avoir trouvé que lorsqu'on fait pivoter le trg autour de A d'un angle par rapport à la verticale (qui est la droite d'action de
qd le trg est au repos), la droite d'action de
est à une distance
de la verticale. Est-ce qu'on peut assimiler cette distance à celle qui sépare la droite d'action de
de l'axe de rotation passant par A?
Merci de me dire
3 forces sur le triangle:
a) Son poids P
b) La force F
c) réaction du "support" en A.
Le triangle est stable et donc la somme des moments des forces par rapport au point A est nulle.
---> P * d1 = F * d2 (voir sur le dessin)
La force réaction du "support" en A n'influence pas puisque la droite supportant cette force passe par A.
Merci de m'avoir répondu JP ; je vais étudier ta réponse.
Comme on demande de décomposer en 3 forces, j'ai travaillé avec
,
et
, j'ai négligé
dt la droite d'action coupe l'axe de rotation. Et je trouve un angle qui ne correspond pas à la répionse attendue
Dc en reprenant ton schéma, je travaille avec 2 forces seulement ; ja vais voir ce que ça donne et vs tiendrais informés.
A bientôt
>>JP : je suis d'accord avec toi, je trouve le même résultat grâce à tes schémas (ds ma 1ère version embrouillée, la distance de la droite d'action de à l'axe de rotation n'était pas constante). MERCI.
La réponse à trouver donnée ds le livre est 48°35', soit 48,6° (arrondi à 10-1), sachant que l'énoncé demandait : "Quelle sera la position d'équilibre de l'angle de [AB] avec la verticale ?"
Je me demande (c'est tjs un peu facile d'arranger l'énoncé ss couvert d'erreur d'impression, mais ça arrive aussi) si la question ne serait pas : De quel angle le triangle a tourné pr se trouver en position d'équilibre sous l'action de ? Auquel cas on a bien une rotation de :
18.6°+30° = 48°6
Qu'en penses-tu ?
Intuitivement, un angle de 48°6 du côté AB par rapport à la verticale me paraît très élevé pr une force de traction égale au poids, et puis ça me semble incohérent avec le théorèmes de moments ?
Ca m'intéresse de savoir ce que tu en penses.
Merci de me dire
Je ne peux pas te dire si l'auteur a ou non fait des erreurs dans l'énoncé ou bien si on a mal interprété ce qui était demandé.
J'ai pourtant bien l'impression que ce qui a été fait dans ma réponse est correct.
Le triangle a tourné de 48,6° suite à l'application de la force F ce qui revient à dire que l'angle fait entre le coté AB et la verticale est de 18,6°.
Je suis d'accord avec toi JP, sur les calculs et sur la façon dt on trouve notre réponse commmune en application du tm de moments.
Je voulais juste avoir ton avis, de par ton expérience ou ton intuition sur ceci :
Lorsqu'une force de traction comme la force , de même intensité que le poids du trg sur lequel elle s'applique, faudrait-il une rotation de 78.6 ° ( dc un angle de 48°6 du côté AB par rapport à la verticale) pr parvenir à l'équilibre du système ? Ca me paraît énorme comme angle de rotation :
Qu'en dis-tu ?
Merci de me dire
Avec |F| = |P| et F passant par le milieu de AC, parallèle à BC (comme sur les dessins).
Il y a 2 positions d'équilibre possibles (les 2 dessins du haut), l'une conduit à un angle de AB par rapport à la verticale de 18,6° et l'autre à un angle de 78,6° si on mesure par rapport à la verticale montante (ou son supplémentaire, soit 101,4° si on mesure par rapport à la verticale descendante).
Si on met un angle de 48,6° (dessin du bas), la somme des moments de F et de P par rapport à A n'est pas nulle ... Et donc le triangle ne peut pas rester dans cette position.
Merci bcp JP pr ces explications très convaicantes, et qui m'ont permis deprogresser sur les applications du tm des moments en statique.
Dernière question de simple curiosité. Tu utilises quel logiciel pr faire tes schémas ?(il ne me semble pas reconnaître le graphisme de Géogébra)
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