Principe Fondamental de la Dynamique

[invite07c21629]

Bonjour tout le monde.

J'ai réellement besoin de votre aide pour m'éclairer l'ésprit à propos du PFD.
Mathématiquement, j'ai compris les notions de PFD et de torseur dynamique. Mon problème est plutot conceptuel. Je n'arrive absolument pas à faire le tri dans mon esprit :

D'abord, je m'embrouille sur la notion de référentiel galiléen, condition sin equa non pour que le PFD s'applique :

-on dit que c'est un référentiel où il n'y a pas d'inertie. Mais alors comment expliquer le fait que l'inertie intervienne dans le moment dynamique, et donc dans le PFD...

-on dit que c'est un référentiel non accéléré. Mais s'il n'y a pas d'accélération, alors il n'y a plus de dynamique non? puisque la dynamique fait le lien entre les forces et les accélérations...

-on dit que c'est pour un corps immobile ou en mouvement de translation rectiligne uniforme. Mais alors on est encore dans le domaine du PFS puisque le PFS s'applique lorsqu'un corps est justement immobile ou en translation rectiligne uniforme!
Pour quels cas il faut donc utiliser le PFD ??
De plus, j'ai retrouver un exercice où on utilise le PFD dans le cas d'une roue en rotation (dont le centre d'inertie est exentré de 1mm).


Alors pour résumer, je n'arrive pas a eclaircir la notion de référentiel galileen par rapport au PFD, et je n'arrive pas à distinguer quand est ce qu'il faut utiliser le PFD par rapport au PFS.

Alors voila, il y a encore d'autres trucs que je ne comprends pas, mais ils découlent peut être de ces points fondamentales.


Je vous remercie vraiment d'avance et j'attends vos réponses avec impatience. MERCI !
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[obi76]

Bonjour,

vous avez l'air de faire une magnifique confusion entre votre référentiel et votre système.
Un objet peut être accéléré dans un référentiel Galiléen... Auquel cas son accélération suit la loi de la PFD.

Si votr eréférentiel n'est pas Galiléen, alors il faudra prendre en compte son accélération pour trouver l'accélération réelle de votre système...

Cordialement

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

vous avez l'air de faire une magnifique confusion entre votre référentiel et votre système.
Un objet peut être accéléré dans un référentiel Galiléen... Auquel cas son accélération suit la loi de la PFD.

Si votr eréférentiel n'est pas Galiléen, alors il faudra prendre en compte son accélération pour trouver l'accélération réelle de votre système...

Cordialement

PFD, ça veut dire.....???

[invite79d10163]

PFD = titre du post

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

principe fondamental de la dynamique (F=ma quoi ).

Comment utiliser des sigles compliqués pour des trucs bête... c'est bien l'éducation nationale ça...

[invite7ce6aa19]

PFD = titre du post

OK;

J'ai du rater une fois de plus une réforme du ministère de l'Education Natonale. Indiscutablement je suis largué.

[invite07c21629]

merci pour la réponse obi76.

1/ Dans la dénition de wikipedia, on a "En physique, un référentiel galiléen, ou inertiel, est un référentiel dans lequel un objet isolé (sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle) est soit immobile, soit en mouvement de translation rectiligne uniforme"

Ce que je comprend de cette définition, c'est que dans un référenciel galileen, l'objet est focément soit immobile, soit en translation rectiligne uniforme, et qu'il n'est donc pas accéléré...Donc autant utiliser le PFS...


2/Qu'en est il d'un système en rotation? on applique le PFS ou le PFD?


3/ J'ai également un exemple dans un exercice que je ne comprends pas :

Comme vous pouvez le voir dans la pièce jointe, je voudrais déterminer la force necessaire à un homme pour faire tourner la partit rouge autour de l'axe x.

-Doit-je utiliser simplement le PFS, en considérant un instant donné le système à l'équilibre? Dans ce cas, je considére le poids P, la Force F et la liaison pivot.

-Y'a t'il des notions d'inertie qui entrent en jeu. Je pense à cela car lorsqu'il faudra faire le deuxième demi tour, la parti rouge sera entrainé vers le bas, et il sera assez difficile de la freiner.


Merci d'avance.

[obi76]

Là c'est moi qui suis largué. C'est quoi le PFS ? Je suis arrivé après la réforme du PFD donc je connais, mais probablement avant de celle du PFS (ou alors je devais vraiment être très très inattentif...).

Kesako le PFS ? (principe fondamental de la statique ?)

[invite7ce6aa19]

Là c'est moi qui suis largué. C'est quoi le PFS ? Je suis arrivé après la réforme du PFD donc je connais, mais probablement avant de celle du PFS (ou alors je devais vraiment être très très inattentif...).

Kesako le PFS ? (principe fondamental de la statique ?)

PFS = Pour Faire Savant.

[invité576543]

1/ Dans la dénition de wikipedia, on a "En physique, un référentiel galiléen, ou inertiel, est un référentiel dans lequel un objet isolé (sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle) est soit immobile, soit en mouvement de translation rectiligne uniforme"

Ce que je comprend de cette définition, c'est que dans un référenciel galileen, l'objet est forcément soit immobile, soit en translation rectiligne uniforme, et qu'il n'est donc pas accéléré...

Uniquement un objet isolé.

Ceci dit, la définition du Wiki est n'importe quoi, on ne peut pas définir "isolé" à partir de "force", parce que "force" ne se définit qu'à partir du PFD. Ca tourne en rond.

"isolé" doit être défini plus simplement comme "n'interagissant avec rien", en pratique très loin de tout ce avec quoi l'objet pourrait interagir (on suppose que toute interaction s'affaiblit fortement avec la distance...).

Cordialement,

[invite07c21629]

-Obi76 > PFS = Principe foncdamental de la Statique. Dans mon cours, il est dit que c'est un cas particulier du Principe Fondamentale de la Dynamique (PFD)

-Michel (mmy) > où est ce que je pourrais trouvé une définition correct du référentiel galileen?


Sinon, quelqu'un saurait m'éclairer sur l'exemple que j'ai posté dans le message précédent?

Merci

[invite7ce6aa19]

-Obi76 > PFS = Principe foncdamental de la Statique. Dans mon cours, il est dit que c'est un cas particulier du Principe Fondamentale de la Dynamique (PFD)

-Michel (mmy) > où est ce que je pourrais trouvé une définition correct du référentiel galileen?


Sinon, quelqu'un saurait m'éclairer sur l'exemple que j'ai posté dans le message précédent?

Merci

Tu peux définir un référentiel galiléen (ou approximativerment galiléen) comme étant un référentiel dans laquelle:

m.dv/dt = F°

est vrai.

En efet dans un repère accéléré, donc non Galiléen, la loi précedente est modifiée sous la forme:

m.dv/dt = F° + Ff

où Ff sont des forces fictives telles que la force centrifuge et la force de Coriolis.

[invite07c21629]

merci mariposa. Mais si possible j'aimerais avoir une définition plus conceptuel, avec des mots, pour vraiment comprendre la signification physique.
Merci encore

[Urgon]

Ceci dit, la définition du Wiki est n'importe quoi, on ne peut pas définir "isolé" à partir de "force", parce que "force" ne se définit qu'à partir du PFD. Ca tourne en rond.

Rappel : Wikipédia est modifiable. C'est dommage je trouve qu'il n'y aie pas plus d'interactions (en tout cas vers WP; le forum la cite déjà beaucoup) entre ce forum et Wikipedia..

[invite7ce6aa19]

merci mariposa. Mais si possible j'aimerais avoir une définition plus conceptuel, avec des mots, pour vraiment comprendre la signification physique.
Merci encore

Par exemple tu es en voiture à vitesse constante. Ton corps ne subit aucune force horizontale. Si maintenant tu accèleres tu ressens une force qui te colle au siège. Cette force est fictive car il découle de l'accélération.

Le phénomène physique est qu'avant l'accélération ton corps à une vitesse v et le principe d'inertie dit que ton corps aura tendance a conserver cette vitesse. C'est pourquoi l'accélération du corps de véhicule qui va plus vite que l'inertie de ton corps se traduit par une force d'entrainement que l'on dit fictive.

[invite07c21629]

ok. Je vous remercie tous, je commence à comprendre mieux les choses.

Cependant, quelqu'un pourrait m'aider pour l'exemple que j'avais posté au message numéro 7, j'aimerais bien comprendre ce cas.
Merci

[invité576543]

Rappel : Wikipédia est modifiable. C'est dommage je trouve qu'il n'y aie pas plus d'interactions (en tout cas vers WP; le forum la cite déjà beaucoup) entre ce forum et Wikipedia..

Tu as déjà essayé? Moi oui. Trop usant.

Cordialement,

[invité576543]

-Michel (mmy) > où est ce que je pourrais trouvé une définition correct du référentiel galileen?

Je ne suis pas d'accord avec la définition de mariposa, pour la même raison que précédemment : c'est en boucle avec la notion de force. (La distinction entre forces d'entraînement et forces "autres" ne peut pas se faire a priori.)

Il suffit de modifier la définition du Wiki en changeant la "définition" de isolé :

"En physique, un référentiel galiléen, ou inertiel, est un référentiel dans lequel un objet isolé (n'interagissant avec aucun autre objet, en pratique très loin de tout ce avec quoi l'objet pourrait interagir) est soit immobile, soit en mouvement de translation rectiligne uniforme"

Cordialement,

[obi76]

PFS = Pour Faire Savant.

N'empèche je comprend toujours pas ce que c'est ce fameux PFS...

[invité576543]

Par exemple tu es en voiture à vitesse constante. Ton corps ne subit aucune force horizontale. Si maintenant tu accèleres tu ressens une force qui te colle au siège. Cette force est fictive car il découle de l'accélération.

Si je puis me permettre, on ne ressent pas cette force! Ce qu'on ressent c'est la force exercée vers l'avant du dossier du siège sur le corps. Rien d'autre.

C'est le désir de considérer le repère de la voiture comme galiléen (ce qu'il n'est pas) qui amène à se dire que la force totale est nulle, donc que la force exercée par le dossier doit être "compensée" par une force vers l'arrière, qui est donc "inventée" ad-hoc : la force d'entraînement.

On remarque d'ailleurs que le passager est immobile alors qu'il est en interaction avec quelque chose : le dossier du siège. Preuve immédiate que le référentiel n'est pas galiléen (et preuve qui ne demande pas d'évoquer de force d'entraînement).

Vu dans le repère extérieur, galiléen en première approximation, lui, on voit que le passager n'est ni immobile, ni en translation uniforme : il est accéléré vers l'avant, poussé par le dossier du siège : les différentes visions sont cohérentes.

Cordialement,

[invite07c21629]

merci pour la réponse obi76.


3/ J'ai également un exemple dans un exercice que je ne comprends pas :

Comme vous pouvez le voir dans la pièce jointe, je voudrais déterminer la force necessaire à un homme pour faire tourner la partit rouge autour de l'axe x.

-Doit-je utiliser simplement le PFS, en considérant un instant donné le système à l'équilibre? Dans ce cas, je considére le poids P, la Force F et la liaison pivot.

-Y'a t'il des notions d'inertie qui entrent en jeu. Je pense à cela car lorsqu'il faudra faire le deuxième demi tour, la parti rouge sera entrainé vers le bas, et il sera assez difficile de la freiner.


Merci d'avance.

Bonjour,

J'ai réfléchi au problème hier soir et je pense que la solution est simple : un simple PFS suffit car l'objet en rotation n'est pas accéléré à la base. Je fais donc mes equations d'equilibre avec la gravité, une force humaine qui met en rotation l'objet , et la liaison pivot.
Je m'étais embrouillé et je pensais qu'il fallait utiliser les formules de dynamique pour faire intervenir l'inertie car mon prof disait "ca va etre dur le retenir sa rotation vers le bas a cause de son inertie", et moi j'ai compris par la qu'il fallait rendre compte de l'inertie alors qu'en fait non.

Qu'en pensait vous ? Est ce que je me trompe?

[obi76]

On pourrai te le dire si tu nous disais ce que c'était ce fameux PFS...

[invité576543]

PFS, Principe Fondamentale de la Statique. Torseur des forces extérieures nul pour un solide statique, i.e. somme des forces extérieures nulle et somme des moments de ces forces nulle.

Cordialement,

[invite07c21629]

le PFS : principe fondamentale de la statique, correspond aux equations d'équilibres des Forces et des Moments. C'est l'équilibre des torseur des mouvements transmissible.

[invite07c21629]

2 défintions pour le prix d'une lol

[obi76]

C'est un cas particulier de la PFD quoi..... hé bé avec leurs acronymes à la c** je me demande ou ça va finir.

La V de la V est C quand la des F va dans le sens du V V de la V
(vitesse, voiture, croissante, somme, forces, vecteur, vitesse, voiture).

Ou va-t-on...

[invite07c21629]

mais pourtant tu n'as que 23 ans, tu devrais à peine avoir fini tes etudes...

Quoiqu'il en soit, maintenant que tout le monde sait ce que c'est qu'un PFS, est ce que c'est ce qu'il faut appliqué pour mon exmple?

Merci

[invité576543]

Comme vous pouvez le voir dans la pièce jointe, je voudrais déterminer la force necessaire à un homme pour faire tourner la partit rouge autour de l'axe x.

-Doit-je utiliser simplement le PFS, en considérant un instant donné le système à l'équilibre? Dans ce cas, je considére le poids P, la Force F et la liaison pivot.

Si c'est juste connaître la force minimale pour commencer à faire bouger la partie rouge, oui, le PFS suffit.

Mais dès qu'il y aura mouvement, non, tu ne peux pas considérer que le système est à tout moment à l'équilibre.

-Y'a t'il des notions d'inertie qui entrent en jeu. Je pense à cela car lorsqu'il faudra faire le deuxième demi tour, la parti rouge sera entrainé vers le bas, et il sera assez difficile de la freiner.

Les notions d'inertie entrent en jeu dès qu'il y a mouvement effectif. Parce que les quantités de mouvement ne sont plus nulles, et doivent être prises en compte. Le PFS n'est pas applicable quand il y a mouvement, faut passer à la dynamique (et alors ce n'est pas le PFD dans ce cas, parce que les rotations et le moment d'inertie vont intervenir).

Pas ailleurs, ce que tu appelles "deuxième demi-tour" n'est pas clair, et laisse soupçonner que tu n'as pas décrit complètement le problème.

Cordialement,

[obi76]

mais pourtant tu n'as que 23 ans, tu devrais à peine avoir fini tes etudes...

Quoiqu'il en soit, maintenant que tout le monde sait ce que c'est qu'un PFS, est ce que c'est ce qu'il faut appliqué pour mon exmple?

Merci

Je suis encore en plein de dans mais le bac c'était il y a quelques années déjà

[invitea46d7942]

Je ne suis pas d'accord avec la définition de mariposa, pour la même raison que précédemment : c'est en boucle avec la notion de force. (La distinction entre forces d'entraînement et forces "autres" ne peut pas se faire a priori.)

Bonjour,
je n'ai fait que survolé ce post. Cependant, au sujet de telles définitions, je crois que des épistémologues (je ne sais plus si ce n'était pas Poincaré) ont montrés qu'on ne pouvait pas trouvé un jeu de définition qui ne soit pas circulaire.