Fil de torsion expérience de cavendish

[Angmar]

Bonsoir à tous !

Je cale sur un problème qui fait intervenir le dispositif qu'a utilisé cavendish pour mesurer la masse de la terre et la cte de gravitation universelle.
Donc on a notre tige de longueur L suspendue par son centre au fil de torsion (constante de torsion C), avec une masse m à chaque extrémité. On applique à chaque extrémité une force F, de sens contraire à chaque extrémité, de sorte que l'angele entre la tige horizontalement et l'axe d'étude Ox soit égal à a.
On aura donc forcément un moment de rappel qui va compenser les forces F appliquées, qui vaudra -C*a (il me semble ?)
Si on applique le thm de moments, on obtient que F=C*a/L (dites moi si je me trompe ^^)

Mais après je n'arrive pas à en déduire la force exercée par la tige sur une masse m.
J'ai l'impression que c'est seulement une application du principe d'inertie, mais j'arrive pas à visualiser la force dont il est question...


Merci d'avance pour votre aide !
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[predigny]

...J'ai l'impression que c'est seulement une application du principe d'inertie, mais j'arrive pas à visualiser la force dont il est question...

Cette expérience est plutot une expérience d'équilibre de forces statiques. L'aspect dynamique est plutot un élément perturbateur (le pendule de torsion oscille. Les deux seules forces qui devraient être en présence sont la force de rappelle du fil de torsion et la force de gravitation entre les masses fixées au sol et celles qui sont sur le pendule de torsion.

[LPFR]

Bonjour.
Ce qu'il vous manque est que la force en question est l'attraction gravitationnelle entre la bille suspendue et une masse de plomb à une distance connue (quelques centimètres).
Il ne faut pas oublier dans les calculs qu'il y a deux billes et deux masses de plomb.
La balance de torsion est une invention de Coulomb.
Au revoir.

[Angmar]

Non, pardon je n'ai pas précisé...
C'est juste le dispositif en lui-même qui est celui de cavendish, les masses en plomb ne sont pas présentes (désolé, j'avais oublié de le signaler)
la, on a juste une tige, deux masses, un fil de torsion...et un opérateur qui applique une force.
Et on veut la force appliquée par la tige sur une masse.

Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Le couple est la force exercée multipliée par son "bras de levier", c'est à dire la distance à l'axe de rotation.
Si le couple du à une torsion du fil d'un angle alpha vaut tau=C*alpha,
Vous aurez F*L=C*alpha. Où L est le bras de lévier.

Mais j'espère que vous avez résolu le problème d'avoir une seule force et non une paire. Il faut que l'axe de rotation reste plus ou moins fixe.
A+