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Niveau première
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travail et puissance de forces

Posté par
falljunior
09-01-13 à 01:17

booinsoir j'ai besoin d'aide

un treuil de rayon r=10cm est actionné a l'aide d'une manivelle de longueur L=50cm. on exerce une force F perpendiculaire a la manivelle afin de faire monter une charge de masse m=50kg. les frottements au niveau de la corde sont negligés.
1) calculer la valeur de la force F pour qu'au cours de la montée, le centre d'inertie de la charge soit en mouvement rectiligne uniforme.
2) quel est le trvil effectué pr la force F quand la manivelle effectue n=10tours?
3) de quelle hauteur h la chare est elle montée? calculer alors le travail de son oids.
4) la manivelle est remplacé par un moteur qui exerce sur le treuil un couple de moment constant M.
a) le treuil tourne de n=10tours. le couple moteur fournit u travail égal a celui effectué par la force F lors de la rotation precedente(question2). calculer le moment M du couple moteur.
b) la vitesse angulaire de rotation du treuil estconstante et égale a w=10tour/s. quelle est la puissance du couple moteur?

travail et puissance de forces

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 09-01-13 à 08:16

Bonjour,

Je ne suis pas sûr que la meilleure manière de progresser consiste à faire faire tous les exercices de ton livre par les autres...

Alors, allons-y !

Quelles réponses proposes-tu ?

Pourquoi l'énoncé précise-t-il que la charge doit être en mouvement rectiligne et uniforme ?

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 09-01-13 à 13:36

surement parceque s'il est en m.r.u sa vitesse est constante et donc la somme des forces qui lui sont appliqués est nulle. en faite c'est ce que je croit. si c'est le cas on aura P=T.
mais je ne sais pas comment determiner F a partir de ces données.

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 09-01-13 à 18:16

Quels sont, par rapport à l'axe du treuil, les moments des deux forces :
. moment de la force de traction (dont l'intensité est bien égale au poids de la charge) ?
. moment de la force F appliquée à la manivelle ?

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 10-01-13 à 19:29

M(T)= mgr= 50*10*0.1= 50N
M(F)= F*L
F= 50/L= 50/0.5 = 100N
??

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 10-01-13 à 19:55

Oui pour le moment de la force exercée par le poids de la charge

Non pour le moment de la force appliquée par la manivelle.

Le moment de la force appliquée par la manivelle doit rester sous forme littérale. Et ensuite tu en déduiras la valeur de la force appliquée à la manivelle.

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 10-01-13 à 22:20

donc on se limite a  
M(T)= mgr= 50*10*0.1= 50N
M(F)= F*L
comment determiner la force F donc??

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 07:39

Tout simplement (comme dans l'un de tes nombreux autres exercices... mais en postant ainsi plus de 10 exercices à la fois, tu ne fais même plus attention à ce que tu fais et aux réponses que l'on te donne) en écrivant que les deux moments ont des valeurs absolues égales.

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 14:22

donc M(F)=M(T) F*L= mgr F= 50/0.5= 100N

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 15:39

Exact.

Question suivante...

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 16:48

W(F)= M(F)*
    = 100*0.5*20*3.14
    = 3140 J

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 20:26

C'est exact.

De quelle hauteur la charge est-elle montée ?
Quel est donc le travail du poids ?

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 20:46

H= *r
= 20*3.14*0.1
= 6.28m
??

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 20:48

Exact.

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 21:14

M(C)(moment du couple)= 3140/(20*3.14)= 50 N.m
P(C)= 50*20*3.14= 3140W

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 21:19

Exact.

Posté par
falljunior
re : travail et puissance de forces 11-01-13 à 21:47

merci

Posté par
Coll Moderateur
re : travail et puissance de forces 12-01-13 à 07:25

Je t'en prie.
À une prochaine fois ! (mais un exercice à la fois, ce serait beaucoup, beaucoup mieux)

Posté par
Aya2016
re : travail et puissance de forces 15-12-16 à 21:17

Coll @ 09-01-2013 à 18:16

Quels sont, par rapport à l'axe du treuil, les moments des deux forces :
. moment de la force de traction (dont l'intensité est bien égale au poids de la charge) ?
. moment de la force F appliquée à la manivelle ?

svp permttez moi de vous la question mais pourquoi calculer les moments des forces puisque le mouvement est réctiligne uniforme.
Normalement on ne peut parler de moment d'une force que si c un mouvement de rotation , non?????
et donc        puisque: le m.r.u      donc la somme des forces est nulle
   or                                               F = P
  alors                                          F = mg = 50*10 = 500 N

     svp j'aimerai bien votre avis là dessus peut etre que j ai commis une erreur!

Posté par
J-P
re : travail et puissance de forces 17-12-16 à 10:28

Citation :
peut etre que j ai commis une erreur


C'est bien le cas.

Citation :
puisque: le m.r.u      donc la somme des forces est nulle


De quelles forces s'agit-il ?

Seule la "charge" est en m.r.u ... et donc la somme vectorielle des forces agissant sur cette charge est nulle.

Il faut donc (si on veut prendre cette voie de réflexion), commencer par faire un bilan correct des forces agissant sur cette "charge".

Il y a :
a) son poids P (vertical vers le bas et d'intensité mg)
b) la force T exercée par la corde (verticale vers le haut)

Et comme la charge est en MRU, on peut conclure que |T| = |P|

MAIS, cette force T n'est pas la force F exercée sur la manivelle.

Et donc pas question de conclure que F = P

travail et puissance de forces



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