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action de la force centrifuge sur un objet

  1. accro-physique

    Date d'inscription
    juin 2008
    Âge
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    Messages
    58

    action de la force centrifuge sur un objet

    Bonjour,

    Je me demandais pourquoi lorsqu'on fait subir à un objet quelconque une force centrifuge, il ne peut pas former un angle supérieur à 90° par rapport à l' axe à l' origine du mouvement, soit le centre du cercle formé.

    Pourriez-vous m' aider?
    Merci beaucoup.
    Accro-physique


    Science n' est que beauté, beauté n' est que science.
     


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  2. invité576543
    Invité

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par accro-physique Voir le message
    Je me demandais pourquoi lorsqu'on fait subir à un objet quelconque une force centrifuge, il ne peut pas former un angle supérieur à 90° par rapport à l' axe à l' origine du mouvement, soit le centre du cercle formé.
    Ta question n'est pas claire. Pourrais-tu reformuler, disons en deux fois plus long, en précisant exactement l'angle dont tu parles?

    Cordialement,
     

  3. zoup1

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Localisation
    Paris
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    Messages
    3 766

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    La force centrifuge tend a éloigner l'objet de l'axe de rotation...

    Si j'essaye de comprendre ta question (je suis tout à fait d'accord avec MMY concernant sa clarté) dépasser 90° reviendrais à rapprocher l'objet de l'axe de rotation.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.
     

  4. accro-physique

    Date d'inscription
    juin 2008
    Âge
    20
    Messages
    58

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Bonjour,

    Si j' essaie de clarifier ma question, cela donne:

    Lorsque l' on donne un mouvement circulaire de rotation à un objet, il subit la force centrifuge qui l' attire vers l' extérieur. Comme il est retenu, sa trajectoire forme un cercle.

    Le point d' où est partit le mouvement est donc le centre du cercle formé. Ce point est sur un axe vertical qui lui donne son inclinaison: il passe par les deux "extrêmités" du point.

    Par rapport à cet axe, l' objet qui subit la force centrifuge ne peut former un angle supérieur à 90° (entre le rayon du cercle formé et l' axe), quelle que soit sa vitesse. Pourquoi?

    J 'espère que cela vous aide.
    Merci beaucoup,
    cordialement,
    Accro-physique.
    Science n' est que beauté, beauté n' est que science.
     

  5. invité576543
    Invité

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Citation Envoyé par accro-physique Voir le message
    Lorsque l' on donne un mouvement circulaire de rotation à un objet, il subit la force centrifuge qui l' attire vers l' extérieur. Comme il est retenu, sa trajectoire forme un cercle.
    Il y a une contradiction dans ce texte. Si la trajectoire est un cercle, c'est qu'on se place dans un référentiel qui n'est pas celui de l'objet. Auquel cas il n'y a pas nécessairement de force centrifuge. De fait, dans le cas usuel, le référentiel choisi est inertiel, la trajectoire est un bien un cercle, et il n'y a pas de force centrifuge.

    Il n'y a alors (dans ce référentiel) qu'une seule force qui s'exerce sur l'objet, et c'est une force centripète : la force qui "retient" l'objet.

    Le point d' où est partit le mouvement est donc le centre du cercle formé.
    Phrase pas claire.

    Par rapport à cet axe, l' objet qui subit la force centrifuge ne peut former un angle supérieur à 90° (entre le rayon du cercle formé et l' axe), quelle que soit sa vitesse. Pourquoi?
    L'axe dont tu parles est l'axe de rotation. En remplaçant l'allusion à la force centrifuge par la force centripète, on obtient:

    "Pourquoi l'axe de rotation est-il toujours perpendiculaire à la force centripète, dans le cas d'un mouvement circulaire où cette force centripète est la seule qui s'exerce sur l'objet?"

    Admettons que ce soit la bonne compréhension de la question, alors l'explication est le principe général de la conservation du moment cinétique, qui permet de montrer que l'axe de rotation est perpendiculaire au plan formé par la vitesse et la force centripète.

    Cordialement,
     


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  6. zoup1

    Date d'inscription
    juillet 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    50
    Messages
    3 766

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Citation Envoyé par accro-physique Voir le message
    Le point d' où est partit le mouvement est donc le centre du cercle formé. Ce point est sur un axe vertical qui lui donne son inclinaison: il passe par les deux "extrêmités" du point.
    Euh !!! Cette phrase n'éclaire rien du tout... elle a même plutot tendance à les assombrir.
    Les 2 extrémités d'un point, j'ai beau faire un effort, je ne vois pas du tout ce que cela veut dire.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.
     

  7. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
    Localisation
    Paris
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    Messages
    16 627

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Salut,
    Le point d' où est partit le mouvement est donc le centre du cercle formé.
    Pourquoi ?

    Ce point est sur un axe vertical qui lui donne son inclinaison: il passe par les deux "extrêmités" du point.
    Cette phrase ne veut strictement rien dire. C'est quoi l'inclinaison d'un point ? l'extrémité d'un point ?

    Mais je crois comprendre ta question.
    Prenons un objet accroché par une ficelle à un axe vertical. Faisons tourner l'objet. À faible vitesse, le poids est bien plus important que la force centrifuge. Du coup l'angle entre l'axe et la ficelle est faible. Si on augmente la vitesse, la force centrifuge augmente. L'objet est donc de plus en plus attiré vers l'extérieur et l'angle augmente. Mais il ne peut pas dépasser 90°, c'est-à-dire que l'objet ne peut pas se trouver plus haut que le point d'attache de la ficelle sur l'axe.
    Pour comprendre pourquoi, il faut regarder les forces. Le poids est vertical, vers le bas. La force centrifuge est horizontale, vers l'extérieur. La direction de la ficelle sera donnée par la direction de la somme des forces. Mais la force centrifuge a beau être très grande, si on regarde la projection sur l'axe vertical, elle n'a aucune composante. Il n'y a aucune force vers le haut.

    Pour mieux comprendre fais un schéma. Prends un point A sur la feuille et trace un petit segment AB vers le bas. Il représente le poids. Maintenant, de B, trace un segment horizontal BC. C'est la force centrifuge. La direction de la ficelle est représentée par la direction de AC.
    En gardant toujours la même longueur pour AB, mais en augmentant la longueur de BC, tu peux représenter l'augmentation de la force centrifuge. Je te laisse te convaincre que C ne sera jamais au-dessus de A, et que l'angle BAC tendra vers 90° mais ne le dépassera jamais.
    Encore une victoire de Canard !
     

  8. jojo17

    Date d'inscription
    mars 2006
    Localisation
    la rochelle
    Âge
    37
    Messages
    1 293

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    salut,
    coincoin, bel effort de compréhension.
    les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
     

  9. ù100fil

    Date d'inscription
    novembre 2006
    Localisation
    ici et là bas car je suis quantique
    Messages
    12 232

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Bonjour,

    J'ai toujours lu en ce qui concerne la force centrifuge qu'il s'agit d'un artefact dû à l'inertie d'un objet que l'on observe dans un référentiel "compliqué", celui qui n'est pas galiléen.

    Je prend la tangente
    Patrick
    L'imagination est plus importante que le savoir (Albert Einstein)
     

  10. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
    Localisation
    Paris
    Âge
    29
    Messages
    16 627

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    Les physiciens parlent plutôt de "force d'inertie d'entraînement", "centrifuge" étant un terme général voulant simplement dire que c'est dirigé vers l'extérieur (étymologiquement, ça fuit le centre). On dira par exemple "lors d'un mouvement de rotation, la force d'inertie d'entraînement est centrifuge".

    Cette force n'apparaît effectivement que lorsqu'on utilise un référentiel non-galiléen.
    Prenons le cas d'un objet accroché à une ficelle, en rotation.
    Première possibilité, on décrit la situation dans le référentiel du laboratoire, supposé galiléen. L'objet sera soumis à la force du fil et subira donc une accélération, d'où sa trajectoire circulaire. Il n'y a aucune force centrifuge.
    Deuxième possibilité, on décrit la situation dans le référentiel de l'objet. Il ne subit aucune accélération, car il est immobile dans son référentiel. Pourtant il subit la force du fil. Pour continuer d'utiliser les lois de Newton, on est donc obligés d'introduire une force, la force d'inertie d'entraînement. Formellement, on a juste pris la loi de Newton et fait passer l'accélération du référentiel du côté des forces.
    Encore une victoire de Canard !
     

  11. accro-physique

    Date d'inscription
    juin 2008
    Âge
    20
    Messages
    58

    Re : action de la force centrifuge sur un objet

    (re)Bonjour,

    Un grand merci pour vos réponses et pour avoir traduit ma question dans des termes appropriés.

    "le point d' où est parti le mouvement est donc le centre du cercle
    -pourquoi?"

    Si l' on considère que le mouvement est circulaire, alors le point se situe sur l' axe de rotation. Etant sur cet axe, il se retrouve au centre du cercle formé.

    "Ce point est sur un axe vertical qui lui donne son inclinaison"
    -C'est quoi l'inclinaison d'un point

    Je voulais dire l' axe de rotation sur lequel se trouve lepoint d' atache de la ficelle. (je n' avais pas les mots appropriés)

    Si je comprends bien, tout est une question de compensation de force. Mais ce système n' est valable que dans le référentiel terrestre (pour le poids)

    "l'angle BAC tendra vers 90° mais ne le dépassera jamais"
    En quelque sorte, cela forme une assymptote, non?

    En ce qui concerne le référentiel non-galiléen, je sais juste que c' est un référentiel où les lois de Newton ne s' appliquent pas mais je ne visualise pas ce que clea peut impliquer.

    Cordialement,
    Accro-physique.
    Science n' est que beauté, beauté n' est que science.
     


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