force laplace

[invite7c1dbb82]

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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[invite50625854]

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...

[invite7c1dbb82]

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...

[invite50625854]

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

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7c1dbb82]

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

[Gabriel]

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°)

[invite7c1dbb82]

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?

[invite7c1dbb82]

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

[Gabriel]

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

[Gabriel]

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