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Décomposition d'une force

  1. Tifoc

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    1 199

    Re : Décomposition d'une force

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Pour la table et le dictionnaire , vous êtes en train de me dire qu'il faut accepter les définitions ,quelles qu'elles soient .
    J'essaie de vous dire un peu plus que cela : les choses ne sont pas ce qu'elles sont en vertu de leur définition; c'est leur définition qui est écrite en vertu de ce qu'elles sont. Il s'agit donc d'un modèle, plus ou moins complet, pas forcément unique, et interprétable (vous ne savez pas grand chose de la table sur laquelle est posée mon clavier... d'ailleurs c'est plutôt un bureau ). Mais le mot table est quand même plus pratique que plateau qui repose sur 4 pieds !
    Le modèle vectoriel des forces est également incomplet (un vecteur mathématique n'a pas de point d'application), non unique (on modélise par exemple les actions mécaniques par des torseurs - en gros un doublet de vecteurs), et interprétable (décomposition). Mais dans la plupart des cas, c'est vachement pratique !

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Moi je voulais savoir comment les gens comme Newton ont vu ca , l'ont ils déduis avant d'avoir vu que ça marchait ou non ?
    Alors pour info, Newton écrivait en latin et le "truc" dont on cause était dénommé vis : c'est à dire mouvement ! Et Newton ne connaissait pas les vecteurs !

    -----

     


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  2. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    8 841

    Re : Décomposition d'une force

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Cela veut il dire que si on exerce deux forces avec deux points d'applications distincts , la constatation veut que l'on rejoigne les vecteurs en un point avec une resultante ?
    Non dans le cas général .
    Un ensemble de force n' est assimilable à une force unique appliquée en un point que dans un cas particulier (voir "glisseur")
    Ce cas particulier est celui qu' on rencontre le plus fréquemment .
     

  3. Chmiman

    Date d'inscription
    avril 2016
    Messages
    769

    Re : Décomposition d'une force

    J'ai pas pigé avec vos dynamomètre , vous dites que vous appliquez une force oblique a un objet attaché a deux dynamomètres ? Mais si je fais ca les dynamomètres vont plus etre verticaux ils vont suivre le mouvement oblique de l'objet ! Pouvez vous me dire ce qu'il faut faire exactement car j'ai des dynamomètres chez moi !

    Pour le cas du point d'application, ma question c'est : Si on peut dire que deux forces s'additionnent , alors où part la force résultante ? Son point d'application est sur le centre de gravité où que soient exercées les forces ?

    Ensuite , comment démontrer physiquement et clairement que deux forces contraires s'annulent , sans utiliser de dynamomètre ?!
     

  4. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    8 841

    Re : Décomposition d'une force

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Si on peut dire que deux forces s'additionnent , alors où part la force résultante ?
    Ou tu veux .
    La résultante n' a pas de position vu que c' est juste la somme de 2 vecteurs (libres) . Le point d' application n' est pas pris en compte dans le calcul .

    Un ensemble de force est caractérisé par sa résultante et son moment en un point quelconque connu . (Ce qui fait 9 composantes)
    C' est le moment qui est lié à une position , pas la résultante .

    Pour des raisons pratique on représente souvent la résultante en un point ou son moment est nul , et pour des forces de contact là ou se fait le contact . C' est ce qu' on nomme "point d' application"
    Mais c' est uniquement une convention .
    Dernière modification par Dynamix ; 17/02/2017 à 23h16.
     

  5. Chmiman

    Date d'inscription
    avril 2016
    Messages
    769

    Re : Décomposition d'une force

    Pourquoi quand j'exerce une force au milieu d'un objet il part devant Moi alors que si j'exerce sur l'extrémité il tourne ?

    Je vous remercie pour l'histoire du point d'application , mais pour demontrer que deux vecteurs opposés donnent un résultat A l'équilibre vous avez une méthode autre que le dynamomètre ?
     


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  6. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    8 841

    Re : Décomposition d'une force

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Pourquoi quand j'exerce une force au milieu d'un objet il part devant Moi alors que si j'exerce sur l'extrémité il tourne ?
    Le fait qu' il tourne ou pas dépend du moment au centre de masse .
    (En supposant qu' il n' y a qu' une force en jeu)

    On ne démontre pas avec un dynamomètre , on vérifie .

    Les démonstrations découlent des lois de Newton .
    Tu devrais commencer par les apprendre .
    Dernière modification par Dynamix ; 18/02/2017 à 00h08.
     

  7. Chmiman

    Date d'inscription
    avril 2016
    Messages
    769

    Re : Décomposition d'une force

    Je ne comprends toujours pas meme apres avoir lu et relu ses lois la raison pour laquelle un objet a un mouvement différent en fonction du point d'application , genre un trombone tourne si on exerce sur l'extrémité et va droit devant si on exerce droit devant
     

  8. Tifoc

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    1 199

    Re : Décomposition d'une force

    Bonjour,
    Le trombone ne connait pas les lois de Newton !!! Il ne tourne pas, ni ne va tout droit, parce que Newton lui a dit de le faire !
    Mais Newton, qui avait de l'imagination, a élaboré une théorie qui permet d'appréhender le mouvement du trombone (théorie qui a ensuite été complété par d'autres).
     

  9. Tifoc

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    1 199

    Re : Décomposition d'une force

    En fait vous n'arrivez pas à vous représenter ce qu'est une théorie rationnelle.
    1 - Une théorie rationnelle repose sur un postulat (ici la notion de force que personne - même Newton - n'a jamais vue, entendue, touchée, goutée, sentie).
    2 - La première loi énoncée est un principe, donc non démontrable (ici F=m.a où F désigne la somme des forces).
    3 - De cette première loi on en déduit d'autres, par un jeu d'écritures mathématiques (c'est une langue), qui constituent donc des théorèmes. Mais s'ils sont démontrables (mathématiquement), ils ne peuvent, à ce stade, être considérés comme "vrais" puisqu'ils découlent d'un principe non démontrable (par définition !)
    4 - De ces théorèmes, on déduit des résultats qu'on va confronter à la réalité (observation directe de phénomènes et/ou expérimentation). Soit ces résultats sont conformes et la théorie devient alors valide (c'est à dire varie jusqu'à preuve du contraire), soit ils ne le sont pas et la théorie est invalide (mais peut être le deviendra-t-elle dans le cadre d'hypothèses restrictives supplémentaires...).
    En résumé, une théorie rationnelle est une théorie qui donne le résultat qui va bien ! (et ça dépend du contexte...)
    Et pour compléter : vous ne pouvez rien prouver avec un dynamomètre, sa conception même découlant de la théorie. Si un jour vous avez un dynamomètre qui révèle un résultat faux, ré-étalonnez- le !
     

  10. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    8 841

    Re : Décomposition d'une force

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Je ne comprends toujours pas meme apres avoir lu et relu ses lois
    Il ne suffit pas de les lire , il faut les comprendre et les appliquer .
    Tu n' as pas encore compris que l' effet d' une force n' est pas un déplacement , mais une accélération .
     

  11. Chmiman

    Date d'inscription
    avril 2016
    Messages
    769

    Re : Décomposition d'une force

    Pour trouver le point d'application de la force résultante, même si vous dites qu'on peut le mettre où l'on veut, moi je vous dis avec mon tout petit savoir que selon le point d'application l'objet a une accélération différente ( au passage, une accélération entraine toujours un mouvement non, et l'inverse aussi ? car je vois pas la différence à part la notion de vitesse dans l'accélération) selon le point où les forces sont appliquées, genre sur l'extrémité ou au centre, on voit que l'objet a une trajectoire différente , c'est un constat, après la force est la même je suis d'accord.

    Autre sujet, comment se fait il que les objets du quotidien se cassent ? Pourquoi un cordage casse au tennis, comment lier forces et " cassage" en fonction des matières ( un fil de corde de casse pas si je veux le briser, un stylo bic, si !

    Voilà, j'accepte toutes les lois et principes de Newton , j'aurais donc une oreille plus attentive à vos explications !
     

  12. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    8 841

    Re : Décomposition d'une force

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    au passage, une accélération entraine toujours un mouvement non, et l'inverse aussi ?
    NON et l' inverse encore moins .
    Il faut que tu te mette en tête qu' une force provoque une variation du mouvement .
    Si tu ne fais pas la différence , tu ne progresseras jamais .

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Pour trouver le point d'application de la force résultante, même si vous dites qu'on peut le mettre où l'on veut, moi je vous dis avec mon tout petit savoir que selon le point d'application l'objet a une accélération différente
    Ce qui est faux !
    Le point d' application est un point ou le moment est nul . Les moments conditionnent l' accélération angulaire .
    Le point d' application ne modifie pas la résultante , et donc ne modifie pas l' accélération du centre de masse .

    Citation Envoyé par Chmiman Voir le message
    Autre sujet, comment se fait il que les objets du quotidien se cassent ?
    Sujet bien trop vaste pour être développé sur un forum .
    Voir un cours de RDM (résistance des matériaux)
     

  13. Chmiman

    Date d'inscription
    avril 2016
    Messages
    769

    Re : Décomposition d'une force

    Attendez , encore faut il définir les mots accélération et mouvement . Car une force ne modifie pas toujours le mouvement si elle conforte un mouvement deja présent . Si j'applique une force sur un objet immobile , il n'accélère pas forcément et ne se met pas forcément en mouvement , si j'appuie sur mon frigo il bouge pas . Donc c'est très bien de dire ce qui ne va pas dans mon raisonnement mais encore faut il définir en physique dans quels cas le mouvement intervient .

    Expliquez moi les différences entre accélération et mouvement , pour que je progresse s'il vous plaît .
     

  14. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    8 841

    Re : Décomposition d'une force

    Ce n' est pas sur un forum que l' on va combler toutes tes lacunes .
    Il te faut un cours de mécanique élémentaire .
    Avec les indispensables exercices et corrigés , ça fait facilement cent pages .

    Le but du forum est d' aider à comprendre ce que tu as appris , pas de te l' apprendre .
     

  15. mach3

    Date d'inscription
    mars 2004
    Localisation
    normandie
    Âge
    34
    Messages
    8 761

    Re : Décomposition d'une force

    Bon, allez, vite fait.

    Vous prenez un point d'origine (supposément "immobile") dans l'espace, avec plein de points matériels un peu partout. Chaque point matériel peut être caractérisé par un vecteur position (on peut le représenter par une flèche allant de l'origine au point matériel).
    La position peut changer au cours du temps, donc le vecteur position change. On peut prendre sa dérivée par rapport au temps et obtenir le vecteur vitesse. C'est un vecteur par construction, à cause des propriétés de l'opération de dérivation (différence entre deux vecteurs position, divisée par un nombre). Le vecteur vitesse indique dans quels direction et sens le vecteur position change et avec quelle amplitude.
    La vitesse elle-même peut changer au cours du temps, en direction comme en amplitude. On prend alors la dérivée par rapport au temps du vecteur vitesse, pour obtenir le vecteur accélération. Il indique dans quels direction, sens et amplitude le vecteur vitesse va changer au cours du temps.

    Il est d'usage d'utiliser un système de coordonnées pour représenter les vecteurs, car cela simplifie certains calculs (mais ce n'est pas une nécessité). On choisit généralement celui qui est adapté au problème que l'on étudie. Le choix n'a pas d'impact sur la solution du problème (on trouvera la même solution quoiqu'il arrive, la nature se moque du système de coordonnée que l'on choisi), mais en a un sur la difficulté de la résolution.
    Le cas le plus simple est de choisir un système de coordonnées cartésiennes, x,y,z. Chaque vecteur position sera représenté par un triplet (x,y,z). Les vecteurs vitesse seront représentés par des triplets (vx,vy,vz), vx étant la dérivée par rapport au temps de x, vy celle de y et vz celle de z. Les vecteurs accélération seront représentés par des triplets (ax,ay,az), ax étant la dérivée par rapport au temps de vx, ay celle de vy et az celle de vz. Tout ceci ce démontre, ce sont simplement des mathématiques.

    Donc ça c'est la cinématique de base, la description des mouvements sans se soucier de leur cause. On aurait d'ailleurs pu aller plus loin dans la description, en considérant la dérivée par rapport au temps de l'accélération (que les anglais appellent le "Jerk"), mais cela n'a pas beaucoup d'intérêt pour la suite.

    Les premiers "physiciens" (c'était des philosophes, pas des scientifiques) se sont intéressés aux causes des mouvements. Dans l'antiquité par exemple, on pensait que l'immobilité était la norme est qu'il fallait une "action", une "force" pour qu'un objet soit en mouvement, si cette "action" cessait, le mouvement devait cesser. Les premiers "vrais" scientifiques (c'est à dire ceux qui ont appliqué la méthode scientifique pour la première fois), comme Galilée, Kepler, Huygens et Newton ont remarqué que ce n'était pas le cas. Dans un référentiel dit "galiléen", la norme pour le mouvement d'un objet c'est d'être continuellement en mouvement à vitesse constante (cette vitesse pouvant être nulle) et les "actions", les "forces" ont un effet sur cette vitesse. Une force va faire varier la vitesse d'un corps, si la force cesse, la variation de vitesse cesse, mais le mouvement se poursuit. Basé sur les observations, Newton a défini la force comme proportionnelle à l'accélération d'un objet et a nommé le coefficient de proportionnalité "masse inerte".
    L'accélération étant un vecteur, la force, qui est le produit de la masse inerte par le vecteur accélération, en est également un. Toute action qui modifie la vitesse d'un corps se formalise par un vecteur force. Si plusieurs actions sont effectuées en même temps, on a plusieurs vecteurs force, et comme ce sont des vecteurs, on peut les additionner pour obtenir une force totale, qui sera proportionnelle à l'accélération du corps.

    Le vecteur accélération d'un point matériel ne caractérise que ce point matériel, et donc il en va de même pour le vecteur force qui s'y applique. Un objet étendu est composé d'un tas de point matériel, chacun pouvant avoir un mouvement différent, donc chacun possède un vecteur accélération et du fait de sa masse, un vecteur force, ce qui fait un sacré bazar!
    Ce bazar peut être simplifié, via des démonstrations mathématiques un peu complexes, et on peut résumer toutes ces forces en une seule force appliquée sur le centre de masse, qu'on appelle résultante, à laquelle on ajoute ce qu'on appelle un "moment", qui caractérise le changement de rotation de l'objet (et oui, un objet étendu ne fait pas que se déplacer, il peut aussi tourner sur lui-même). Ca ce ne sont que des mathématiques, et il me parait hors de propos de faire les démonstrations ici. Par contre je peux vous suggérer de lire le cours de Feynman (les chapitres 1 à 20 du premier tome notamment), qui explique plutôt bien tout cela, c'est gratuit, mais en anglais : http://www.feynmanlectures.caltech.edu/ . Vous pouvez encore le trouver en français, mais il faudra bien chercher et surement mettre la main au porte-monnaie. Vous pouvez aussi lire le premier volume de "motion mountain", gratuit aussi, en anglais et en français http://www.motionmountain.net/
    Lisez les, enfin au moins un des deux, lisez les vraiment, vous en avez vraiment besoin. Si en cours de lecture vous éprouvez des difficultés, n'hésitez pas à ouvrir un fil sur le forum, pour discuter de points particuliers.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!
     


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