forces sur une tête de lecture

[bendesarts]

Enoncé de l'exo :

Quelles sont les différentes forces qui s'exercent sur la tête de lecture d'un electrophone ( ancien tourne disque) :
a) Quand elle est posée sur un disque immobile ?
b) Quand le plateau est en rotation ?

Résolution :

voir copie d'écran

J'ai juste une question par rapport à la réponse de la question a) Etant donné que j'ai 2 réactions réactions du disque sur la tête et réaction du mat sur la tête, peux-t-on prévoir le sens de ces différentes forces ?

En vous remerciant d'avance por votre aide

Ben
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[LPFR]

Bonjour.
Je crois que vous n'avez jamais vu un tourne-disques même pas en photo. Je vous suggère de chercher les images de Google avec [tourne-disque bras] dans le champ de recherche.

Si on néglige le frottement, la force exercée par le disque sur la tête est nécessairement verticale et vers le haut, évidemment.
L'accélération de gravité exerce aussi une force égale au poids de la tête, verticale vers le bas.
Le bras exerce sur la tête une force généralement vers le haut, pour diminuer la force d'appui sur le disque, mais il exerce aussi un couple (moment) sur la tête car le point d'application de la force sur la tête, le poids de celle-ci et la position de l'aiguille ne se situent pas sur la même verticale.

Quand le disque tourne, il faut ajouter la force de friction (horizontale) que le disque exerce sur l'aiguille, et la force radiale qui ramène le bras vers le centre à mesure que le sillon se rapproche de celui-ci. Cette force sert à compenser la friction du bras autour de son axe vertical. On a beaucoup baratiné sur ces forces et la plupart de tourne-disques de qualité avaient une compensation réglable.
Au revoir.

[bendesarts]

Je confirme complètement vos dires.
Je n'ai jamais vu de tourne disque ... Ce n'est plus de ma génération...
En tout cas, je vous remercie pour vos explications

J'ai imaginé en effet les liaisons qu'il y aurait pu y avoir entre les différents solides en question : bras, disque, tête de lecture. Mais, je ne suis effectivement pas parti d'un dessin connue.

Aussi, jai mis en copie dans ce mot une photo trouvé sur le net afin qu'on parte bien d'un même mécanisme.

Le bras exerce sur la tête une force généralement vers le haut, pour diminuer la force d'appui sur le disque, mais il exerce aussi un couple (moment) sur la tête car le point d'application de la force sur la tête, le poids de celle-ci et la position de l'aiguille ne se situent pas sur la même verticale.

Vous répondez ici à mon interrogation qui était le sens de la force du bras sur la tête de lecture.

En effet, le bon sens fait que l'on imagine assez bien que la tête de lecture ne doit pas appuyer trop fort sur le disque et que, du coup, la force du bras vers la tête doit être vers le haut afin de réduire la réaction du disque sur la tête de lecture.

OK aussi pour le moment dont vous me parlez si le pt d'application de la force bras --> tête n'est pas sur l'axe de la tête.

Bon le reste, sur mon croquis que l'on pourra qualifier d'un peu approximatif, vous devriez être en accord avec la représentation de mes forces que j'ai réalisé dans le premier message.

Benjamin

[bendesarts]

ah, j'oublais : voilà la photo d'un tourne disque

[A voir en vidéo sur Futura]

[predigny]

Autant que je m'en souvienne, une aiguille de tete de lecture sur un disque lisse en rotation, produit une force dirigée vers le centre du disque ; c'est la principale force "parasite". Cette force (qui est proportionnelle à la pression de l'aiguille) était compensée par un système de bras, levier, ficelle, contre poids, ... ou plus simplement, même dans les bonnes platines par une inclinaison du pivot vertical du bras de lecture.

[LPFR]

Bonjour Predigny.
La force vers le centre est due seulement au fait que la spirale du sillon ramène l'aiguille vers le centre. Elle dépend uniquement de la force de friction de l'axe vertical du bras. Cette friction était compensée par des dispositifs variés mais je n'ai pas connu le système de l'inclinaison de l'axe (ce qui ne veut pas dire qu'il n'ait pas existé).
Cordialement,
LPFR

[predigny]

Bonjour Predigny.
La force vers le centre est due seulement au fait que la spirale du sillon ramène l'aiguille vers le centre. ...

Je ne crois pas ; cette force existe même en l'absence de sillon, d'ailleurs pour régler l'annulation de cette force le plateau de la platine présentait souvent un plage lisse sur la quelle on plaçait le diamant pour vérifier le bon réglage de la compensation. Ce système de compensation de la force s'appelait l'antiskating.

[LPFR]

Bonjour.
Vous avez raison.
Quand l'aiguille est sur une plage lisse, il peut avoir une composante de la force de friction vers l'intérieur ou vers l'extérieur du disque si le bras n'est pas tangent au cercle qui passe par l'aiguille. Et le bras ne peut être toujours tangent.
Effectivement, vu la longueur et la position du bras qui fait que l'aiguille décrit un cercle qui passe par le centre du disque, la composante de la friction est vers l'intérieur et non vers l'extérieur.
Au revoir.