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force laplace



  1. #1
    Darwene

    force laplace

    Bonjour j'ai un exo a faire mais je ne comprend pas tout...pourriez vous m'aider?


    Pour le 1) j'ai trouvé vers le bas
    pour le 2) je sais qu'il faut utiliser la formule F=I.L.B.sinα mais je ne voit pas quoi utiliser pour α ! merci de m'aider

    -----


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  3. #2
    Youry

    Re : force laplace

    Pour la 1) ne serait ce pas : vers le haut ?
    F=iL vectoriel B
    (régle des trois doigt a=bvectorielc, avec a pouce, b index et c majeur)...
    2)et3) C'est un bilan des forces qu'il faut faire, projeté sur le plan parrallèle au rail...
    Le poids dépend donc de , la force de Laplace aussi, à cause des projection de ces forces sur le plan incliné. Mais la force de Laplace dépend aussi de car iL soit L dépend de .
    Tu obtiens une équation, si tu impose que l'accélération est nulle alors du trouve la position d'équilibre...

  4. #3
    Darwene

    Re : force laplace

    Pour le 1) oui c'est vers le haut,je me suis trompée en l'écrivant.
    Pour le 2 et 3, tu peut pas réexpliquer, j'ai pas tout compris...

  5. #4
    Youry

    Re : force laplace

    Attention
    la formule F=I.L.B.sinα mais je ne voit pas quoi utiliser pour α ! merci de m'aider
    Ici représente la pente des rails. Dans la formule de la force de Laplace l'angle entre tige et champs est de 90°, le sin = 1. En revanche, en projetant cette force sur le plan incliné va intervenir.
    Soit Fprojeté=i.L.B.sin(90).cosα=i. L.B.cosα.
    Avec
    Pour le poid, Pprojeté=mgsinα.
    Pour la réaction du support Rprojeté=0
    Finallement, ma=Somme(Force) ; = 0 car équilibre

  6. #5
    Darwene

    Re : force laplace

    mais pourquoi doit on projeter sur un plan incliné?
    Pour la question 2) j'ai trouvé que l=(tan15)×2x et donc F=xtan15 Tesla (pas pareil que toi)
    Par cotre pour la 3) je sais que la tige est en équilibre lorsque la somme des forces extérieurs=0 donc lorsque le poids + force de laplace+ réaction normale du support =0 sauf que je sais plus comment calculer le poids et la réaction normale du support (cours du début de l'année!)...Vous pouvez m'aider?

    P.S: j'ai oublié de préciser que je suis ne 1ère S

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Gabriel

    Re : force laplace

    Dans l'expression de la force de laplace F=BILsina
    sina est le sinus de l'angle entre B et la perpendiculaire au segment de courant L.
    Donc dans ton exo, B fait un angle a=10° avec le plan constitué par les 2 rails et la barre.
    Donc F= 0,5 * 1 * (2*x*tan15°)

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  10. #7
    Darwene

    Re : force laplace

    c'est bien ce que j'ai mis F=0,5*1*(2*x*tan15°) reviens à F=xtan15°
    Par contre peux tu m'aider pour la suite?

  11. #8
    Darwene

    Re : force laplace

    a non , c'est bon j'ai réussi a résoudre l'exo!merci a tous pour votre aide!

  12. #9
    Gabriel

    Re : force laplace

    F=BILsina
    F= B*I*L*2*x*tg 15°*sin 10°
    F= 0,46527*x

    Poids=M*g peux être décomposé en 2 composantes, Pp perpendiculaire aux rails compensé par la réaction des rails, et Pt tangent aux rails.
    A l'équilibre Pt=F
    Pt= M*g*cos(90°-10°) = 0,017017 Newton

    d'où x= 0,017017/0,46527 = 3,7 * 10^-2 mètres
    x=3,7 centimètres

  13. #10
    Gabriel

    Re : force laplace

    Rectificatif : dans l'expression de la force de laplace, F=BILsina, l'angle a (alpha) est l'angle entre le champ magnétique B et le fil électrique, ici la barre métallique mobile.
    Comme B est perpendiculaire et la barre métallique horizontale, a=90°, donc sin a = 1, donc F=BIL.
    Cette force F peux être décomposée en 2 composantes, Fp perpendiculaire au plan des rails et tendant à cplaquer la barre contre les rails, et Ft tangent aux rails et s'opposant à la descente vers le bas de la barre.

    Après rectification de mon erreur, F=BIL2xtg b/2 = 0,26794 x (avec x en mètres)

    A l'équilibre Pt=Ft
    Pt = P sina = mgsina = 0,017017 newton
    Ft = F cosa = x tg15° cos 10°

    d'où x = (mgtg a) / (2BItg b/2) = 6,5 centimètres

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