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Mouvement circulaire



  1. #1
    B@b

    Mouvement circulaire


    ------

    Bonjour,
    j'ai un exercice de physique à chercher qui me pose quelques problèmes. Je vous donne l'énoncé :
    Le mobile d'une table à coussin d'air horizontale est relié par une ficelle à un point fixe de la table. L'enregistrement du mouvement du centre du mobile est présenté sur le schéma ci-contre (on voit juste sur le schéma un ensemble de points équidistants formant un cercle).

    1. Décrire le mouvement du mobile dans le référentiel du laboratoire.
    => C'est un mouvement circulaire uniforme. Là n'est pas mon problème.

    2. Faire l'inventaire des forces qui s'appliquent sur le mobile. Certaines forces se compensent-elle.
    =>Il y a le poids du mobile et la réaction de la table qui se compensent. Je fais abstraction du coussin d'air pour l'instant qui n'a pour but que de supprimer les frottements. Ce n'est évidemment pas la réponse finale mais là non plus cela ne me pose pas de problèmes.
    Ce que je ne comprends pas, c'est quelle(s) force(s) non compensée(s) agit/agissent sur le mobile pour lui donner sa trajectoire circulaire ?
    Il y a, il me semble, la force exercée pas la ficelle sur le mobile mais quoi d'autre ?

    J'ai un problème analogue avec un chariot ayant un mouvement rectiligne uniforme jusqu'alors, sur une piste horizontale en faisant abstraction des frottements. Les forces sont donc compensées d'après le principe d'intertie : poids du chariot et réaction des rails se compensent. Le chariot doit ensuite prendre un virage.
    Qu'advient-il alors de son mouvement, est-il toujours uniforme ?
    Quelle force est appliquée sur le chariot pour le faire tourner ?

    Je vous remercie d'avance pour votre aide.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    calculair

    Re : Mouvement circulaire

    Citation Envoyé par B@b Voir le message
    Bonjour,
    j'ai un exercice de physique à chercher qui me pose quelques problèmes. Je vous donne l'énoncé :
    Le mobile d'une table à coussin d'air horizontale est relié par une ficelle à un point fixe de la table. L'enregistrement du mouvement du centre du mobile est présenté sur le schéma ci-contre (on voit juste sur le schéma un ensemble de points équidistants formant un cercle).

    1. Décrire le mouvement du mobile dans le référentiel du laboratoire.
    => C'est un mouvement circulaire uniforme. Là n'est pas mon problème.

    2. Faire l'inventaire des forces qui s'appliquent sur le mobile. Certaines forces se compensent-elle.
    =>Il y a le poids du mobile et la réaction de la table qui se compensent. Je fais abstraction du coussin d'air pour l'instant qui n'a pour but que de supprimer les frottements. Ce n'est évidemment pas la réponse finale mais là non plus cela ne me pose pas de problèmes.
    Ce que je ne comprends pas, c'est quelle(s) force(s) non compensée(s) agit/agissent sur le mobile pour lui donner sa trajectoire circulaire ?
    Il y a, il me semble, la force exercée pas la ficelle sur le mobile mais quoi d'autre ?

    J'ai un problème analogue avec un chariot ayant un mouvement rectiligne uniforme jusqu'alors, sur une piste horizontale en faisant abstraction des frottements. Les forces sont donc compensées d'après le principe d'intertie : poids du chariot et réaction des rails se compensent. Le chariot doit ensuite prendre un virage.
    Qu'advient-il alors de son mouvement, est-il toujours uniforme ?
    Quelle force est appliquée sur le chariot pour le faire tourner ?

    Je vous remercie d'avance pour votre aide.
    principe fondamental
    Tout corps au repos reste au repos
    Tout corps en mouvement ne subissant aucune force reste en mouvement .
    sa direction est constante et sa vitesse aussi
    alors le vecteur Vitesse est constant ( exemple un vaisseau statial loin de toute masse poursuit sa route de façon rectiligne et à vitesse constante.

    Si le mobile tourne c' est que le vecteur vitesse se modifie. Le module peut rester constant, mais la direction change

    Le principe fondamental de le dynamique permet de deduire de la variation de vitesse ( même en direction ) le sens de la force à appliquer.

  4. #3
    alien49

    Re : Mouvement circulaire

    Salut,

    Citation Envoyé par B@b Voir le message
    Bonjour,
    j'ai un exercice de physique à chercher qui me pose quelques problèmes. Je vous donne l'énoncé :
    Le mobile d'une table à coussin d'air horizontale est relié par une ficelle à un point fixe de la table. L'enregistrement du mouvement du centre du mobile est présenté sur le schéma ci-contre (on voit juste sur le schéma un ensemble de points équidistants formant un cercle).

    1. Décrire le mouvement du mobile dans le référentiel du laboratoire.
    => C'est un mouvement circulaire uniforme. Là n'est pas mon problème.

    2. Faire l'inventaire des forces qui s'appliquent sur le mobile. Certaines forces se compensent-elle.
    =>Il y a le poids du mobile et la réaction de la table qui se compensent. Je fais abstraction du coussin d'air pour l'instant qui n'a pour but que de supprimer les frottements. Ce n'est évidemment pas la réponse finale mais là non plus cela ne me pose pas de problèmes.
    Ce que je ne comprends pas, c'est quelle(s) force(s) non compensée(s) agit/agissent sur le mobile pour lui donner sa trajectoire circulaire ?
    Il y a, il me semble, la force exercée pas la ficelle sur le mobile mais quoi d'autre ?
    Tu as ta réponse, il n'y a pas d'autres forces que celles que tu mentionnes !

    J'ai un problème analogue avec un chariot ayant un mouvement rectiligne uniforme jusqu'alors, sur une piste horizontale en faisant abstraction des frottements. Les forces sont donc compensées d'après le principe d'intertie : poids du chariot et réaction des rails se compensent. Le chariot doit ensuite prendre un virage.
    Qu'advient-il alors de son mouvement, est-il toujours uniforme ?
    Quelle force est appliquée sur le chariot pour le faire tourner ?

    Je vous remercie d'avance pour votre aide.
    Sans plus de détails, il est assez difficile de répondre simplement à cette question (sans séparer plusieurs hypothèses,...)

  5. #4
    B@b

    Re : Mouvement circulaire

    Merci beaucoup alien49, je suis vraiment idiot parfois.
    Pour mon autre problème, je donne l'énoncé complet :
    Un ancien jeu de foire consistait à lancer un chariot sur une piste possédant une partie horizontale AC, une partie courbe CD, et enfin une partie rectiligne inclinée vers le haut DE. Le gagnant était le joueur qui parvenait à atteindre l'extrémité supérieure de la piste. Le chariot était accéléré du point A au point B, sur une portion horizontale. On néglige tous les frottements. L'étude est réalisée dans le référentiel terrestre de la piste. Et la question qui me pose problème est :
    Que peut-on dire des forces agissant sur le chariot entre D et D ?
    => Il y a donc le poids du chariot et la réaction des rails mais quelle est l'autre force ?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    B@b

    Re : Mouvement circulaire

    Euh, je me suis trompé, je voulais dire entre C et D biensur.

  8. #6
    alien49

    Re : Mouvement circulaire

    En fait il devait y avoir un système qui obligeait le chariot à tourner, par exemple des rails pour les roues, donc si les rails sont courbés, ils obligent le chariot à avoir une trajectoire courbe, et donc la force qui fait tourner le chariot est la réaction du support...

    Pour faire simple on va se contenter du cas d'une trajectoire circulaire.
    Sur ce cercle, on peut définir un repère, qui change pour chaque point du cercle : en chaque point du cercle, on prend comme axes la tangente au cercle (T) en ce point, et la droite orthogonale (N) (donc qui passe par le centre du cercle)
    Ce repère qui parait bien compliqué au premier abord a en fait une propriété intéressante...les variations de vitesse sont uniquement dues aux forces portées par T, celles portées par N ne modifient pas la vitesse mais permettent seulement d'avoir cette trajectoire circulaire...pour résumer on dit souvent que les forces sur T modifient la norme, et celles sur N modifient la direction de la vitesse
    Donc en fait si la vitesse (en norme) du chariot de change pas, alors on peut dire que la résultante des forces est portée par N...si la vitesse varie, c'est que la force a une composante sur T et une composante sur N...

    bon je sais pas si c'est très clair, mais de toutes façons je ne pense pas que ca soit la réponse attendue par ton prof...à mon avis il attend juste que les forces ne se compensent plus, car le mouvement n'est plus rectiligne uniforme

  9. Publicité
  10. #7
    B@b

    Re : Mouvement circulaire

    Merci de ton aide alien49 qui m'est très utile.
    J'ai bien relu l'énoncé de l'exercice qui n'est pas très clair et j'ai compris que la courbe n'est pas horizontale mais orientée vers le haut et que DE est dans le prolongement de cette partie courbe.
    Et donc je pense effectivement que la répone attendue est simplement de dire que comme le mouvement n'est plus rectiligne uniforme, la réaction des rails et le poids du chariot ne se compensent plus.
    Merci encore.

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