personne dans un ascenseur

[invite7b08ca32]

Bonsoir à tous
J'ai un exercice à faire pour la rentrée mais comme j'aime m'y prendre à l'avance, je me demandai si quelqu'un aurait pu m'aider car il est assez compliquer à comprendre
Merci d'avance pour votre aide

Une personne de 75kg emprunte un ascenseur avec un pèse-personne. Elle pose le pèse-personne sur le plancher de l'ascenseur et monte dessus. Elle demeure un moment dans cette position. Selon les différentes phases du mouvement de l'ascenceur, le pèse-personne indique trois valeurs. Phase de type 1 : 75kg Phase de type 2 : 87,2kg et phase de type 3 : 60,1kg

1) Exprimer dans les trois cas la force exercée par la personne sur le pèse-personne. L'expression de cette force dépend-elle du référentiel d'étude?
2) Faire un inventaire des forces extérieures aplliquées à la personne
3) Choisir un repère et pour chacune des trois phases, calculer le vecteur accélération de la personne dans le référentiel immeuble. La 2ème loi de Newton est-elle valable dans le référentiel lié à l'ascenseur?
4) Caractériser le mouvement de l'ascenceur selon les différentes phases
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[Brikkhe]

Bonsoir!

Je veux bien t'aider mais à condition que tu nous montres que tu as cherché un minimum (c'est le principe de ce forum). Que ne comprends-tu pas exactement?

(Petit conseil au passage: à l'avenir, laisses en noir et en taille normale parce que les modos n'aiment pas trop cela)

@pluche!

[invite7b08ca32]

pour la question 1 j'ai calculer p=mg pour chaque type mais pour la question qui suit je dirai que cela ne dépend pas du référetiel mais je ne sais pas le démontré, puis-je le déduire des résultats
pour la question 2 il s'agit des forces extérieures donc le poids peut-il être considéré comme telle? j'ai aussi pensé à la force qui celle du mouvement de l'ascenseur mais je ne sais pas si on peut considéré ça comme une force appliquée à la personne

[Brikkhe]

Oui. Maintenant, quelle est la vitesse de la personne par rapport à l'ascenseur?

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

Oui. Maintenant, quelle est la vitesse de la personne par rapport à l'ascenseur?

c'est pour nous faire rire cette question
gagné, là j'suis mort.(mais c'est pas moqueur, c'est juste marrant)

[Rincevent]

bonsoir,

Je veux bien t'aider mais à condition que tu nous montres que tu as cherché un minimum (c'est le principe de ce forum). Que ne comprends-tu pas exactement?

(Petit conseil au passage: à l'avenir, laisses en noir et en taille normale parce que les modos n'aiment pas trop cela)

t'essaies de nous mettre au chômage ou quoi ?

[Brikkhe]

c'est pour nous faire rire cette question
gagné, là j'suis mort.(mais c'est pas moqueur, c'est juste marrant)

Je suis sur et certain que si je demande ca à ma cousine de 8 ans, elle me regarderait avec des yeux d'uluberlu!!!! c'est peut etre clair pour toi mais pas forcément pour tout le monde et puis je n'ai également pas l'intention de donner la réponse!

Pour rincevent, je n'en ai pas l'intention, regard, jeu V T D é je V te doné du boulo C bon com ca?

@pluche!

[curieuxdenature]

Salut Brikkhe,
t'inquiétes pas, c'était pas méchant, je m'imaginais seulement en train de mesurer ma vitesse DANS l'ascenceur, avec mon compte-tour en main en me demandant où je pourrais bien le brancher.

Bon, sans rire, pour mesurer une vitesse, il faut avoir un temps en plus de l'accelération ou de la décelleration, et ce temps on ne le donne pas. Alex est déjà perdu, ta question ne va pas lui faire passer une bonne nuit.

[Brikkhe]

Je n'ai pas tout compris dans ton dernier post
Je ne sais pas quel est ton niveau mais lui, apparemment est au lycée... il faut lui expliquer les choses de manière simple et progressive... Et de plus, je ne vois pas quelle question mieux j'aurais pu lui poser pour lui faire comprendre la 2e partie de la question 1...

@pluche!

[EDIT] Quand je parlais de ma vitesse par rapport à l'ascenseur, la personne est bien entendu considérée immobile... [/EDIT]

[invite0c9e63b6]

Il suffit d'appliquer l'équation de la mécanique (comme toujours)

F = m. gamma

Les forces s'appliquant sur la personne sont :

1) la force de gravitation : mg (m étant la masse de la personne). On considèrera comme positiive une accélération vers le bas.

2) la réaction R de la balance, qui est la force que la balance mesure en réalité, et qui est de sens opposé à la force de pesanteur). Par exemple, si l'ascenseur tombre en chute libre, cette réaction s'annule. On voit dans ce cas que la mesure effectuée par la balance est la réaction de la balance sur la personne.

On a donc : mg - R = m. gamma

gamma est l'accélération de la personne, dans le référentiel de l'immeuble.

Exprimons R sous la forme m'g (ici, il faut faire attention à ne pas confondre les kg-masse aux kg force)

On obtient : gamma = g(1-m'/m)

On retrouve bien que si m'=0 : gamma = g : ce cas correspond à l'ascenceur toimbant en chiute libre.

si m'=m : gamma = 0 : ce cas est celui pour lequel l'ascenseur est à l'arrêt

si l'ascenseur est en phase d'accélération vers le bas, m'<m, et gamma est positif, et dans le sens de g, mais plus petit que g

si l'ascenseur est en phase d'accélération vers le haut, m' > m : gamma est négatif.

etc ...

bonnes vacances,

Attila

[invite0c9e63b6]

oups, j'ai fait une petite erreur :

j'ai dit si gamma = 0, l'ascenseur est à l'arrêt : non : il est en mouvement à vitesse constante.

sorry (il est tard)

Attila

[invite7b08ca32]

pour l'inventiare des forces, on ne doit pas prendre en compte le miuvement de l'ascenceur?

[Brikkhe]

Tu n'aimes pas me questions? Tu ne m'as pas r&#233;pondu...

[invite5d273677]

pour l'inventiare des forces, on ne doit pas prendre en compte le miuvement de l'ascenceur?

affirmatif.
n'oublions pas que la seconde loi de Newton (somme des forces = ma) doit s'écrire dans un référentiel galiléen, c'est-à-dire un référentiel translaté à vitesse uniforme. Or celui-ci n'est sûrement pas le référentiel de l'ascenseur qui est soumis aux accélérations ou aux décélérations, c'est lui seulement lorsqu'il se déplace à vitesse constante. Le référentiel galiléen à choisir peut donc être celui de la Terre ou encore celui lié à l'immeuble (ou tout référentiel se déplaçant rectilignement à vitesse constante par rapport à eux). Soit alors O l'origine du référentiel galiléen (Oz) et O' celui du référentiel lié à l'ascenseur (O'z'), où on suppose Oz et O'z' sur la même droite.

Désignons par M l'occupant de l'ascenseur assimilé à un point. On a:

- vitesse de M dans le réf. galiléen (Oz): v(M) = dOM/dt
Or: OM = OO'+O'M, d'où v(M) = dOO'/dt + dO'M/dt. La vitesse de M dans le réf. (O'z') est v'(M)=dO'M/dt, donc:
v(M) = v'(M) + v(O') (v(O') vitesse d'entraînement du référentiel (O'z') par rapport à (Oz))

- accélération de M dans le réf. galiléen (Oz):
a(M) = dv(M)/dt = dv'(M)/dt + dv'(O)/dt = a'(M) + a(O'),
où j'ai posé a'(M)=dv'(M)/dt accélération de M dans le repère mobile, et a(O') accélération d'entraînement.

- l'application de la loi de Newton dans le référentiel galiléen (Oz) donne:
ma(M) = somme des forces sur (M) = mg + R + f
avec: mg poids de M, R réaction du sol, f force quelconque exercée sur M que l'on va supposer ici nulle pour simplifier. Pour le moment l'accélération "a" n'est pas forcément celle de l'ascenseur, mais c'est toujours celle de M dans (Oz).

- Comme ma(M) = ma'(M) + ma(O'), si M est immobile dans l'ascenseur on a a'(M) = 0 (pas d'accélération propre de M dans (O'z')).
Dans ce cas seulement on a: a(M) = a(O'),
autrement dit l'accélération de M dans le référentiel galiléen est égale à celle de l'ascenseur. Il en résulte que, sous cette restriction,

ma(M) = ma(O') = R + mg

- en conséquence: si a(O') = 0 (ascenseur immobile ou à vitesse constante, i.e. c'est un référentiel galiléen), on a bien R = -mg (la réaction du sol compense le poids).
Si a(O') = g (ascenseur en chute libre, l'ascenseur n'est plus un référentiel galiléen): R = 0 (plus de réaction du sol, l'occupant est localement en apesanteur dans le référentiel non galiléen).

- La balance indique toujours une force F égale et opposée à R, donc: F = -R = m(g - a(O')), c'est le poids apparent.
Si a(O') > 0 (l'ascenseur descend) avec a(O') < g, le poids apparent est inférieur au poids réel mg.
pour perdre du poids descendez par l'ascenseur (hélas! ce serait trop beau).
Si a(O') < 0 , (l'ascenseur monte), donc -a(O') > 0, le poids apparent F devient supérieur au poids réel mg.
pour grossir prenez l'ascenseur pour monter (là par contre c'est déjà plus vrai, mais pas pour ces raisons!).

Conclusion: si, en plus de la force de gravité et de réaction du sol, l'individu est soumis à d'autres forces "f", et s'il est animé d'un mouvement propre a'(M) non nulle, l'accélération de l'ascenseur ne se confond pas avec celle du corps M dans le référentiel galiléen: elle intervient dans les forces d'inertie.

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flairer la science c'est chercher à comprendre la complexité dans les choses les plus humbles