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travail et energie
bonjour de l'aide si possibl
dans le dispositif de la figure ci-, les fils de suspension sont sans masse et ils s'enroulent sans glissement. les cylindres de rayon r1 et r2 ont meme axe horizontale O; ils sont soudés l'un a l'autre. les solides S1 et S2 se deplacent sans frottement sur des plans inclinés d'un angle 
=30°, par rapport a l'horizontale. le dispositif initialement immobile, est laché sans vitesses.
on donne m1=300g, m2=200g, r1=10cm, r2=30cm.
J= 2kg.m² (moment d'inertie par rapport a O des deux cylindres et g=10N/kg.
1) dans quelle sens le sens va t-il tourné? justifier
_ dans le sens de m1 ( car les deux cylindres etant soudés, il touurne dans le mm sens)
2)determiner les vitesses de S1 et S2 lorsque le solide S2 parcourt une distance de 2m sur le plan incliné.
3)determinés l'intensité des forces exercées par les fils sur S1 et S2.
??
Bonjour,
Quand tout est immobile,
. quelle est la force de traction exercée par le solide S1 ?
. quel est le moment résultant de cette force par rapport à l'axe de rotation ?
. quelle est la force de traction exercée par le solide S2 ?
. quel est le moment résultant de cette force par rapport à l'axe de rotation ?
Conclusion : quel est le solide qui va descendre et quel est celui qui va monter ?
____________
À l'instant où le solide S2 vient de parcourir 2 m sur le plan incliné, je note 
la vitesse angulaire des cylindres.
À cet instant :
. quelle est la variation d'énergie potentielle (depuis son départ) du solide S2 ?
. quelle est la variation d'énergie potentielle (depuis son départ) du solide S1 ?
. quelle est la variation d'énergie potentielle du système complet ?
. quelles sont (littéralement) les énergies cinétiques :
. des cylindres ?
. du solide S2 ?
. du solide S1 ?
. quelle est donc (littéralement toujours) l'énergie cinétique de l'ensemble ?
Conclusions :
. que vaut la vitesse angulaire des cylindres à l'instant considéré ?
. que vaut la vitesse linéaire du solide S2 ?
. que vaut la vitesse linéaire du solide S1 ?
Je t'expliquerai pour la suite quand tu auras déjà répondu correctement à tout ceci...
mais ici on a indiqué que les deux cylindre sont soudés et ils sont sur les memes angles.
alors ne pense tu pas que l'ensemble va tourner dans le sens de la charge qui a la plus grande masse.
je maitrise votre demarche qui consiste a comparer les deux moments des tensions T1 et T2.
ainsi l'ensemble tournera dans le sens de celle qui a la plus grande valeur.
( mais c'est dans le cas ou les deux cylindres sont coaxiaux et non soudés).
(d'ailleur ici je vois pas comment calculer les moments sauf si on anticipe la question 3)
pour les energies potentielles je maitrise pas vraiment.
literralement
Ec(cylindre)= 1/2 Jw².
Ec(s2)= 1/2 m2*v².
Ec(s1)= 1/2 m1*v².
jusque la je peut pas faire de conclusion car j'ai pas les energies potentielles.
mais je te propose cette demarche.
si on considere la varition de l'energie cinetique de s1 depuis le depart jusqu'a 2m.
on aura 
Ec= 
W(F)
(1/2)m1*v²= W(P)+W(T)
comme sa on peut avoir la vitesse v1 de s1. ensuite on fait de meme pour s2.
??
Parce que les deux cylindres sont soudés ils vont tourner dans le même sens.
Pour savoir quel est ce sens dans lequel ils tournent ensemble il faut que tu répondes à mes questions.
Quand tout est immobile,
. quelle est la force de traction exercée par le solide S1 ?
c'est la tention T1
. quel est le moment résultant de cette force par rapport à l'axe de rotation ?
M(T1)= T1*R1= m1gsin*R1= 0.3
10sin300.1= 0.15 N.m
. quelle est la force de traction exercée par le solide S2 ?
c'est la tention T2
. quel est le moment résultant de cette force par rapport à l'axe de rotation ?
M(T2)= T2*R2= m2*g*cos*R2= 0.210cos300.3= 0.51 N.m
M(T2)> M(T1) d'ou le systeme tourne dans le sens de S2.
D'accord pour le premier calcul (avec sin(30°) )
Pas d'accord pour le second calcul ; que vient faire cos(30°) ici ?
Recommence le second calcul...
Quand le solide S2 descend en parcourant 2 mètres sur le plan incliné, de quelle hauteur est-il descendu ?
Quand le solide S2 descend en parcourant 2 mètres sur son plan incliné, quelle distance parcourt sur le sien le solide S1 ? Et donc de quelle hauteur monte-t-il ?
_________
Oui pour l'énergie cinétique des cylindres.
Attention pour l'énergie cinétique des solides : ils n'ont pas la même vitesse !
Quand le solide S2 descend en parcourant 2 mètres sur le plan incliné, de quelle hauteur est-il descendu ?
h= 2sin30= 1m
Quand le solide S2 descend en parcourant 2 mètres sur son plan incliné, quelle distance parcourt sur le sien le solide S1 ? Et donc de quelle hauteur monte-t-il ?
le solide s1 parcour egalement une distance de 2m et donc il monte d'une hauteur de 1m.
__________________________
Ec(s2)= 1/2 m2*v2².
Ec(s1)= 1/2 m1*v1².
??
Oui pour la hauteur dont est descendu le solide S2
Non pour la hauteur dont est monté S1
Quand le cylindre fait un tour, la longueur de fil dont est déroulé le fil qui tient S2 n'est pas du tout la même que la longueur de fil dont s'est enroulé le fil qui tient S1
___________
Oui, pour les énergies cinétiques. Il faudra calculer les vitesses... mais une chose à la fois !
Quand le solide S2 descend en parcourant 2 mètres sur son plan incliné, quelle distance parcourt sur le sien le solide S1 ? Et donc de quelle hauteur monte-t-il ?
le solide s1 parcour donc une distance de 2/3 m et donc il monte d'une hauteur de (2/3)sin30= 1/3 m
??
Exact !
Quelles sont donc les variations d'énergie potentielle de pesanteur des éléments de cet ensemble ; et quelle est la variation d'énergie potentielle de pesanteur de l'ensemble ?
Impossible de se limiter aux énergies cinétiques !
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie potentielle de pesanteur et de l'énergie cinétique.
L'énergie mécanique, en l'absence de frottements, est constante.
Donc pour calculer l'énergie cinétique (ce qui te permettra de connaître vitesses angulaire et linéaires) il faut commencer par calculer les énergies potentielles de pesanteur !
Je ne comprends pas d'où vient le 2 (souligné et en gras) de -g(2m2 + (1/3)m1)
Sinon je serais d'accord !
systeme m1m2
Ep= -
W(F)= W(P1)+W(T1)+W(P2)+W(T2)
=(-1/3)m1g+(2/3)m1g+ m2g+ m2g
= -g(2m2 + (1/3)m1)
??
L'énergie potentielle de pesanteur se calcule comme le travail du poids. Il n'y a pas à prendre en compte des travaux des forces de tension des fils.
Tu peux maintenant en déduire la valeur de la vitesse angulaire quand 2 mètres ont été parcourus par le solide S2 sur son plan incliné.
Je répète :
L'énergie mécanique, en l'absence de frottements, est constante
L'énergie potentielle de pesanteur a diminué
donc
l'énergie cinétique a augmenté de la même valeur (en valeur absolue)
Or, tu sais calculer l'énergie cinétique de l'ensemble en fonction de la vitesse angulaire
Conclusion : tu en déduis la valeur numérique de
Je ne trouve pas cela du tout.
Mais je ne peux rien corriger car tu n'expliques pas comment tu arrives à ce résultat...
Même si ce résultat est proche de la réponse, il est faux car tu ne prends pas en compte les énergies cinétiques des solides S1 et S2
Tu avais pourtant à 15 h 23 montré que tu savais comment les calculer.
Bien sûr il faut exprimer les vitesses linéaires des solides en fonction de la vitesse angulaire des cylindres.
Incompréhensible.
Une fois de plus, si tu veux pouvoir être corrigé, il faut donner le raisonnement et le détail de tes calculs.
sa serais mieux si vous faites l'essentiel... vous etes supposé me donner ce que vous savez mais pas a me retarder.
c'est parceque ,je ne sais pas, que j'ai posté l'exo sur ce forum. faite donc l'essentiel pour que je puisse passer a d'autre exos.
__________
on considere la variation Ec du syst. entre les 2m.
1/2mv²= 1J. et on en deduit v.
Que faire ?
Tu as déjà donné ce résultat (le 20 à 19 h 40)
Je t'ai déjà répondu que c'est faux (le 20 à 19 h 47)
Je t'ai indiqué la méthode : exprimer les vitesses linéaires en fonction de la vitesse angulaire des cylindres (le 20 à 19 h 47)
Tu réponds n'importe quoi (le 20 à 19 h 58) : ce ne sont pas des fonctions de la vitesse angulaire des cylindres ; c'est impossible à corriger puisque tu ne donnes ni raisonnement ni détails des (éventuels) calculs.
Contrairement à ce que tu écris je ne suis pas du tout supposé faire l'essentiel. Cela ne te servirait à rien. Tu aurais fini l'exercice, et alors ? Tu n'aurais rien compris... Tu ne peux pas progresser sans travailler.
Pour ma part, j'ai fait mon travail puisque j'avais terminé la résolution de cet exercice avant de te répondre pour la première fois (le 18 à 12 h 07).
Et si j'ai cessé de te répondre, c'est parce que je te retarde... Donc, sans moi tu devrais aller plus vite !
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