Action reaction

[seal3]

Bonjour, je m'amuse avec cette petite experience : http://en.wikipedia.org/wiki/Homopolar_motor
qui est l'application des force de la place.


Je me pose une question. Si je prend un moteur que je tiens dans la main sur lequel est monté une masse, quand j'allume le moteur je sens que celui-ci cherche à tourner en sens inversse de la masse durant l'acceleration. Bon jusque la c'est normal action/reaction.. pas de probleme.

Mais dans le lien que j'ai donné au dessus ce n'est pas le cas. Il n'ya donc aucune reaction qq part ?
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[danyvio]

Bonjour, je m'amuse avec cette petite experience : http://en.wikipedia.org/wiki/Homopolar_motor
qui est l'application des force de la place.


Je me pose une question. Si je prend un moteur que je tiens dans la main sur lequel est monté une masse, quand j'allume le moteur je sens que celui-ci cherche à tourner en sens inversse de la masse durant l'acceleration. Bon jusque la c'est normal action/reaction.. pas de probleme.

Mais dans le lien que j'ai donné au dessus ce n'est pas le cas. Il n'ya donc aucune reaction qq part ?

J'ai fait cette expérience sympa. Ce qu'il faut comprendre, c'est qu'il y a bien réaction dans tous les cas. Mais le clou ou la vis de l'expérience est extrêmement légère par rapport à la pile, et à la main qui la tient, et à l'humain qui tient le tout. Alors que le rotor d'un moteur normal a une masse comparable au stator. Si tu suspendait la pile à un fil, tu la verrais touner, mais bien moins vite que la vis, dans un rapport = rapport des masses.

[seal3]

Salut, merci pour ta réponse.

J'ai beaucoup de mal à le concevoir. Imgine que tu reface exactement la même experience comme decrite ci dessous :



En imaginant que le fil nous laisse librement tourner le disque. Dans ce cas, ou se passe la reaction ?

EDIT : Dans un moteur je comprend bien. On à les aimants sur le battit et les electroaimants sur le rotor (ou vice versa on s'en fou). La je comprend bien que l'aimant et la bobine s'attire. Je vois doncbien l'action/reaction. Mais dans l'image du dessus j'arrive pas à le voir.

[danyvio]

Dans le sens opposé à la rotation du clou.

[A voir en vidéo sur Futura]

[marsan09]

ça fait effectivement réfléchir un peu.
Si on veut que la vis tourne, il faut un couple de forces, la deuxième étant la force de réaction et la première la force de Laplace.
Je ne vois que deux possibilités :
force entre le fil de contact et l'aimant
force due à lune inclinaison de la vis.
Je n'ai pas fait cette expérience, mais s'il n'y a pas de seconde force, l'aimant n'aura qu'un mouvement de translation.

[seal3]

Bonjour,

dans le dessin que j'ai mis, il n'y a même plus de clout. on se retrouve simplement avec du fil de cuivre qui suspend l'aimant. Même en cas de translation on devrait avoir une reaction qq part...

[marsan09]

Il y a bien sur une force de réaction (deuxième force du couple), sinon le clou ne peut pas tourner.
Je me suis trompé en disant que cette force pouvait venir du contact entre le fil et l'aimant, cette force au contraire ralentit la rotation.
C'est plus facile d'expliquer avec deux schémas.
1 ) Il y a 3 forces (on vient juste de mettre le courant). Le poids et la réaction du support s'annulent (P + R = 0). Pour simplifier, j'ai dessiné la réaction R appliquée au même point que le poids P.
Le disque ne peut pas tourner, il y un mouvement de translation du à la force magnétique Fm.
2 ) Le disque s'incline. Le poids P a 2 composantes (P = P1 + P2) , l'une P1 est opposée à R et l'autre P2 est opposée à la force magnétique.
Le couple Fm et P2 fait tourner l'ensemble.
Il y a équilibre en translation : P + R = 0 et Fm + f + P2 = 0
Si expérimentalement le disque ne s'incline pas pas, le contact entre la vis et la pile est plus compliqué que ce que je crois et il faut étudier les forces à ce niveau.

[marsan09]

Je ne sais pas où est passé la figure. Là, ça devrait marcher.
http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1194784185
aimant002 copie.jpg

[seal3]

Salut ^^

Merci de m'aider à coimprendre. Je vois bien tes forces, mais sur quoi elles s'appliquent ? sur l'aimant lui même ? si c'etait le cas il ya aurait action + reaction sur l'aiment et celui-ci ne bougerait pas du tout non ?

Ensuite ce qui est interressant c'est ton premier dessin. A ce stade on est à l'equilibre, R + P = 0 ont peut donc les simplifier et le virer. Au moment precis ou je met le ju, l'aimant à toujours sa position initiale mais la force Fm apparait. A ce stade R et P sont retirés du systeme d'ailleurs il n'existe pas de decomposition de la force P du à un quelconque angle à l'instant T0 du contact electrique. Doit se passer autrechose.

[marsan09]

Pour 1) en effet R+P=0, il y a donc équilibre en translation. Fm seule ne peut pas faire tourner, slt déplacer. Pour faire tourner il faut un couple de forces même si on ne s'en aperçoit pas toujours.
Pour 2 ) Le fait que l'aimant soit incliné ne permet pas de retirer R et P car R+P n'est plus nul. On a toujours le droit de décomposer une force comme on veut à condition de la remplacer par ses composantes.
Dans la direction de la vis, il n'y a pas de mouvement donc R+P1=0
Il reste la force P2
On a bien P2+Fm=0 (négligeons f). ça prouve l'équilibre en translation.
Mais P2 et Fm ne sont exercées au même point disque. P2 est exercée au centre et Fm est répartie le long du rayon parcouru par le courant i.

A l'instant t0, il y a juste une translation, puis il y a rotation. Je n'ai pas fait l'expérience, si la vis ne s'incline pas, il y a une force magnétique au niveau du contact vis pile qui empêche l'inclinaison et qui joue le rôle de P2, mais ça revient au même.

Autre façon d'expliquer : tu traverses la vis par un axe très fin, sans frottements. Il y a alors un couple évident Fm et la réaction de l'axe -Fm. Ici elle est remplacée par P2.

C'est sûr, il n'y a pas autre chose.

[marsan09]

En fait il n'y a pas autre chose en régime permanent ( 2 ).
Figure 1, à t = 0, pendant une durée très brève, qlq 1/1000 s, à cause de l'inertie du mobile, une force s'exerce sur le centre d'inertie, opposée à Fm.
Le mobile subit alors une accélération vers la droite.
Dans un repère lié au mobile, on dessine cette force F (figure 3).
F et Fm font tourner le disque, puis se produit un pivotement autour de O.

[marsan09]

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1194851817
aimant003.jpg

[seal3]

Salut ^^


Justement c'est la que ya un truc qui m'echappe. La force ne s'applique pas sur le centre du mobile à l'intant t0. Il s'agit d'un segment par lequel passe le courant qui part de la surface de l'aimant et qui va jusq'a son centre. C'est donc ce segment qui est soumis à une force. Etant donné qu'il ne s'applique pas au centre de gravité de l'aimant, c'est cela qui le fait tourner.

Cela veut dire que si l'enssemble etait monté sur un pivot de même axe que le champ magnetique, l'aimant tournerait sans aucune translation.

Je reprend mon image Vue de dessus:

[marsan09]

Comme tu le fais remarquer, Fm seule ne peut pas faire tourner le mobile.
A t=0, la seule force est Fm. Elle produit une accélération a = Fm / m jusqu'à ce que Fm soit annulée par la composante P2 du poids. Cela dure très peu de temps.
Pendant la phase d'accélération, le mobile reçoit une force d'inertie (on parle alors d'un référentiel non galiléen) opposée à Fm.
En dehors de la phase d'accélération, il faut une force de réaction, donc un axe ou une inclinaison de la vis ou une autre force exercée au niveau de la pile (on n'a pas regardé ce qui se passait en ce point de contact).
Une exp pour comprendre la phase d'accélération : un ballon est en l'air, on donne un coup de pied tangent à la surface.
La force va modifier la vitesse du centre d'inertie en intensité et direction. De plus le ballon va se mettre à tourner sur lui même, pourtant il n'a reçu qu'une force, la rotation est due à l'inertie du ballon (il a une masse).

[obi76]

Ben pour moi l'origine deu mouvement et l'objet mis en mouvement est le même (l'aimant), donc pourquoi chercher s'il exerce une réaction quelque part ?

[seal3]

Ben disons que si tu as un couple enorme, mecaniquement tu as tout interet à savoir ou s'applique ce couple afin d'utiliser les materiaux qu'il faut.

Au passage t'imagine si effectivement il n'y avais pas de contre reaction ? Tu est dans l'espace tu fais passer de l'intensité dans un aimant et tu avance sans expulser de matiere !!?! Ca serait génial, mais j'y crois pas .. Donc j'aimerai bien comprendre.

Marsan90 me donne des pistes, mais dans mon exemple ou l'aimant est simplement pendu par un fil de cuivre conducteur souple, je ne vois pas sur quoi la contre reaction s'pplique pour que l'aimant se deplace.

[obi76]

Ben en regardant plus prèt la force réactionnelle est peut etre appliquée aux électrons. Ils sont soumis à une ddp donc à une force à priori.
Reste à voir si le courant accéléré correspondrait à cette force...

Cordialement

[marsan09]

Il n'y a pas besoin de contre réaction pour que l'aimant se déplace, il suffit que la somme des forces soit différente de 0, il suffit donc de Fm.
Pour que le mobile tourne il faut toujours un couple de forces, l'une est Fm, peu importe comment on appelle l'autre.
L'autre force est la réaction d'un axe, ou exercée par la lame d'un tourne vis, ou comme ici une composante du poids ou peut-être une force au niveau du contact vis pile. Il faudrait que quelqu'un fasse l'expé pour lever le doute.
Amicalement.