[exo 1ereS] Travail d'une force !

[invite0858c6f9]

Bonjour tout le monde, je vous expliquer le problème j'ai un dm à faire, 2 exos de chimie et 1 exo de physique, j'ai fait toute la chimie sans trop de problèmes mais je sèche sur l'exo de physique et je vous en serais très reconnaissant si vous arrivez à m'aider ! Merci d'avance !

Je vous fournis un dessin que j'ai fait et qui représente très bien l'énoncé
http://img471.imageshack.us/img471/7605/beliernw3.png
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Le bélier, une arme de guerre.

Le bélier, constitué d´un tronc d´arbre lourd, était utilisé au Moyen-Age comme arme de guerre pour enfoncer les portes. Il était poussé par les hommes ou parfois suspendu à des cordes ou des chaînes au toit d´une tour mobile.

Modélisons un bélier par un tronc d´arbre cylindrique de masse m = 1,5 t, suspendu à deux filins parallèles de même longueur l = 10 m.

Donnée :
g = 10 N/kg

On repère la position du solide par l´angle "théta" que font les câbles avec la verticale. On écarte l´ensemble d´un angle "théta"0 = 23° vers la droite et on lâche le tout sans vitesse initiale. Le tronc oscille dans le plan vertical.

1) Quelles sont les trajectoires des points A1 et A2 ? En déduire la nature du mouvement du tronc d´arbre.

2) Exprimer littérealement le travail du poids lorsque le tronc passe de la position "théta" = "théta"0 (23°) à la position "théta" = 0.

3) Calculer la valeur de ce travail. Est-il moteur ou résistant?

4) Déterminez le travail des tensions des filins au cours de ce déplacement.

5) Pour amener le tronc de la position "théta" = 0 à "théta" = "théta"0 (23°), les soldats exercent, au point S, une force constante horizontale dans l´axe du tronc d´arbre de valeur 3,0 kN.

Calculer le travail de cette force et le travail du poids au cours de ce déplacement.
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[invite1698e04c]

salut!

1)
je pense que tu pourrais trouver la réponse. tu sais que les ficelles restent tendues, imagine que tu fais "tourner" une ficelle tendue, fixée à un point fixe à une de ses extrémités..quelle est la nature de la trajectoire de l'autre extrémité? (ou de n'importe quel point donné de la ficelle)

2)
le travail exercé par une force, et le produit scalaire de cette force avec le vecteur déplacement. Autrement dit, le travail vaut la norme de la force, multipliée par la composante du déplacement parrallèle à la force. (Petite parenthèse : comme la gravité est une force conservatrice, n'importe quel chemin reliant deux positions données, donnera naissance au même travail réalisé).Comme le poids est vertical et vers le "bas", seul le déplacement vertical de la poutre entre 23° et 0° compte. Il te reste maintenant à calculer la valeur de ce déplacement vertical (trigonométrie), et de multiplier le résultat par la valeur de la force poids (F = ma...), ce qui est la questoin 3. le travail est moteur ou pas...que dirais-tu intuitivement..si la gravité n'était pas là, il y aurait-il un mouvement?...

4) de nouveau, produit scalaire de la force (point d'application : point d'accrochage ficelle-poutre, direction : parrallèle à la corde (directoin radiale)). le plus important est là : le déplacement du point d'accrochage étant à tout instant parrallèle à la tangeante du cercle (décrit par le point d'accrochage, ou le centre de gravité de la poutre, ou tout autre point)..tu devrais de là pouvoir trouver la réponse..en remarquant une propriété qu'ont la tangeante en un point du cercle, et le rayon de ce cercle qui aprt de ce point), et en appliquant le produit scalaire!

5) et bien c'est simple :
le travail de la force exercée par les soldats, c'est le produit scalaire de cette force (de direction parrallèle à l'axe du tronc en position initiale, doncde direction horizontale, et de norme 3000N), avec le vecteur direction, qui, on le rappelle, pour un focre conservatrice, peut simplement être le vecteur qui relie le point O d'origine au point O' d'arrivée. seulement, seule la coposante horizontale de ce déplacement est à rpendre en compte...tu trouvera trigonométriquement vite la réponse...

pendant ce même déplacement, le tronc d'arbre a également une composante de déplacement verticale, càd dans la direction de la force du poids...mais il y a cependant une différence par rapport à la question 3! dans ce cas-ci le travail du poids sera-t-il résistif ou moteur?!

bonne chance! j'espère que j'ai pu t'aider...

[invite0858c6f9]

j'ai oublié de te remercié !! j'ai fini mon DM merci beaucoup !!!

[invite326fd684]

bonjour !
je n'ai pas tout compris ce que vous avez expliquer... si vous pourriez m'aider ce serait sympas !
merci d'avance !!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6770b9f7]

bonjour
je bloque sur la 5eme question du même exercice,
je ne comprend rien du tout si vous pouviez m'aider merci