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Travail du poids

Posté par abojo (invité) 04-04-07 à 11:46

Bonjour, un exercice que j'ai essayé de résoudre, mais je suis pas sur:
Une poutre homogène de masse 16kg, de section carrée de côté 40cm, et de longueur 2,20m est posée horizontalement sur le sol. Quel est le travail minimal à fournir à la poutre pour la dressser à la verticale?
il faut l'énergie du poids:  W(P)=mgh   (le problème ici, c'est que je ne comprends pas ce que veut dire la section carrée, est-ce que ça veut dire si l'épaisseur(la profondeur quoi) en gros est de 40cm:    alors 16*9,8*(2,20+(40.10^-2)= 408 J(environ)

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail du poids 04-04-07 à 11:57

Re - bonjour,

Si on te donne cette section, c'est en effet qu'il faut s'en servir (ce n'est pas toujours vrai...)

Première règle pour tout exercice de physique : faire un dessin !

Premièrement : où est le centre de gravité de la poutre ?

Deuxièmement : de quelle hauteur est-il nécessaire de lever ce centre de gravité pour que la poutre soit finalement verticale ? (Si tu n'utilises pas le théorème de Pythagore c'est que tu oublies quelque chose)

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:03

bon voilà j'ai fait le dessin, si j'utilisais pythagore, et bien l'hypothénuse, ici n'est aucun cas ce qu'il faut utiliser: prace que la hauteur voulue dans le travail du poids est 2,20m puisque (quand on soulève la longueur devient hauteur! j'ai répondu

Travail du poids

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:05

peux-tu me dire si c'est bon? et pour le centre de gravité il est au milieu, aprè j'ai pas compris..

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail du poids 04-04-07 à 12:07

Oui, le centre de gravité est au milieu

Je répète ma question :

Citation :
De quelle hauteur est-il nécessaire de lever ce centre de gravité pour que la poutre soit finalement verticale ?


La réponse 2,20 mètres est fausse !

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:09

justement je n'ai absolument aucune idée de la réponse à la question! et ce que je voulais savoir si la longueur devient bien hauteur est bonne!

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail du poids 04-04-07 à 12:14

Oui, la longueur devient bien hauteur.

De quelle hauteur s'est élevé le centre de gravité :
. quand la poutre est verticale
. au cours de la rotation pour passer de la position horizontale à la position verticale

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:19

ah oui bien sûr à la moitié de 2,20! d'o* 1,1m (mais cette donné du centre de gravité, je ne sais en aucun cas l'utiliser!

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:20

Ah peut-être bingo! c'est à partir de cette hauteur qu'on peut travailler pour soulever la poutre! d'accord!(d'où la notion de travail minimal!

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail du poids 04-04-07 à 12:21

Quand la poutre sera verticale, alors le centre de gravité sera à 1,10 m au-dessus du sol

Quand la poutre est horizontale, à quelle hauteur au-dessus du sol est le centre de gravité ?

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:21

d'où W=172J   (16*9,8*1,1

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail du poids 04-04-07 à 12:23

Réponse de 12 h 21 : pas très loin, mais ce n'est pas le but de l'exercice. Tu dois continuer à réfléchir !

Posté par abojo (invité)re : Travail du poids 04-04-07 à 12:29

ah! je suis encore allé tro vite!! oui coll, tu es un génie: c'est Zb-Za= 1,10-(hauteur du centre de gravité=0,4/2!!!!!!!!!!!!!!!   donc 1,10-0,2=hauteur=0.9

W=16*9.8*0.9=141 J!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Posté par
Coll Moderateur
re : Travail du poids 04-04-07 à 13:37

On peut supposer que pour dépenser le travail minimal on va lever cette poutre en conservant à tout instant un côté du carré de base en contact avec le sol.

Il y aura donc rotation de la poutre autour de l'axe de rotation qu'est ce côté. La distance de cet axe de rotation au centre de gravité est
\sqrt{1.1^2\,+\,0,2^2}\;=\;\sqrt{1,25}\;\approx\;1,118 \, \rm{m}
Donc l'élévation nécessaire du centre de gravité est
h = 1,118 - 0,20 = 0,918 m

Le travail minimal pour lever la poutre est donc
W = m.g.h = 16 . 9,8 . 0,918 144 joules



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