Pèse personne

[invitecd1cec69]

Un homme monte sur un pèse - personne , un objet lourd dans la main. Il tire l'objet rapidement vers le haut d'un mouvement rectiligne accéléré puis décéléré . Comment évolue l'indication de la balance?

ce que j'ai fait :


Système : Homme + objet lourd

Forces exercées sur le système :
F Terre / système = Poids
F pèse personne / système = R

Il tire l'objet vers le haut , nouvelle Force F .. l'indication de la balance diminue alors ..
Mais le mouvement accéléré et ensuite désséléré .. ça change quoi ?

Merci de votre aide
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[sitalgo]

B'jour,

"Il tire l'objet vers le haut " : le système tire le poids vers le haut mais le poids fait partie du système.
Il faut considérer que le poids ne fait pas partie du système.
Le système donne une accélération au poids et le poids résiste par inertie au système.

[Jeanpaul]

Je pense qu'il serait plus opportun de prendre comme système l'homme qui peut être assimilé à un objet indéformable si on néglige la masse du bras (ou si on l'incorpore à celle de l'objet). Dès lors, on s'intéresse aux forces sur l'homme.
D'abord son poids, puis la réaction du pèse-personne (que l'on mesure) puis la réaction de l'objet.
Au repos, la somme est nulle mais si l'objet lourd monte avec une accélération, il faut lui transmettre une force plus grande que la pesanteur et l'homme encaisse la réaction qui est transmise au pèse-personne. Donc...

[invitecd1cec69]

je ne comprend pas " et l'homme encaisse la réaction qui est transmise au pèse-personne."

[A voir en vidéo sur Futura]

[predigny]

Le pèse personne indiquera les valeurs suivantes:
1) Un poid P = poids homme+objet (au repos)
2) Un poid P, plus (+) un poids constant de F.g kg (accélération vers le haut)
3) Un poid P, moins (-) un poids constant de f.g kg (décéleration)
4) retour à la valeur 1)

[NicoEnac]

Bonjour,

Lors du mouvement le centre de gravité du système homme+objet se déplace vers le haut. Tant que l'homme ne bouge pas, les forces s'appliquant sur ce centre de gravité sont : le poids du système et la réaction du pèse personne donc (principe fondamental de la statique) : P = -R (en vecteurs). Lors du mouvement, on n'est plus dans la cas de la statique mais de la dynamique et on a : P+R = m.a et donc R = m.a - P. Et comme le pèse personne mesure R et non pas P, on voit qu'un terme supplémentaire apparait et que l'indication va changer.

[invitecd1cec69]

Merci beaucoup

[invitecd1cec69]

predigny , il vaut mieux utiliser le terme " masse " plutot que "poids " dans ta réponse je crois , ça m'a embrouillée quelques secondes

Donc en fait , je dois prendre quel système .. homme + objet , ou homme tout court ?

NicoEnac je n'ai pas encore vu cette formule de dynamique P+R = m.a ..

[predigny]

predigny , il vaut mieux utiliser le terme " masse " plutot que "poids " dans ta réponse je crois , ça m'a embrouillée quelques secondes
...

Désolé de vous avoir embrouillé, mais... un pèse personne ça ne mesure que des poids. C'est bien de poids dont il s'agit. Par contre lors du mouvement de l'objet, l'accélération porte bien sur la masse de l'objet et il en résultera une force F exprimée en Newton ; Pour être homogène avec ce que sait mesurer le pèse-personne (un poids exprimé en kg) il faudra juste multiplier cette force par g

[invitecd1cec69]

et donc je prend quel système ?

[predigny]

et donc je prend quel système ?

Dans ce problème, on a une "mélange" de poids, et de forces. Jadis il y avait la notion de kilogramme-force qui était une unité bâtarde qui convenait à ce genre de problème. Je crois qu'il faut choisir son système ; soit on raisonne en force et on ne fait la conversion qu'en dernier lieu, soit on raisonne en poids et on définit une équivalence entre la force d'accélération (quand on élève la masse) et le poids qui donnerait la même force sur la planète Terre. Mais en fin de compte le pèse personne est gradué en poids.
Je ne suis pas absolument certain de ce que je dis là, mais c'est une bonne occasion pour réfléchir à cette dualité masse-poids.

[invitecd1cec69]

Mmmh je suis vraiment embetée sur cette exercice

[curieuxdenature]

Bonjour ocedy

essaye de faire un graphe, poids en y et temps en x.
Le poids est une force et le mouvement est uniforme ce qui simplifie la tâche.

[Jeanpaul]

J'ai été absent ces derniers jours, alors je reprends le raisonnement.
Il vaut mieux prendre comme système l'homme car il est indéformable dans cet exo.
Il est soumis à :
- son poids M g
- la réaction de l'objet lourd sur l'homme, soit R
- la réaction du support T (= la mesure)
et c'est tout, le total vaut zéro car il ne bouge pas : T + R + M g = 0
On va donc estimer la réaction de l'objet lourd.
Si cet objet est immobile, l'objet est soumis à son poids m g et à l'opposé de R et le total vaut zéro donc R = mg
Si l'objet a une accélération a orientée vers le bas disons, alors m g - R = m a donc R = m (g - a) et on en tire que T = - R - Mg = - (m+M) g + ma
Si l'objet lourd est accéléré vers le haut, alors a<0 et T est encore plus négatif : on mesure davantage.
Inversement si a >0 (on lance vers le bas), on mesurera moins.

[invitecd1cec69]

Merci jeanpaul , sauf que dans mon énonce on parle d'accélération , ce que tu as expliqué , mais aussi de déssélération , sauf que tu as mentionné l'accélération vers le bas .. Or la déssélération se fait aussi vers le haut ... ,?

[predigny]

.. Or la déssélération se fait aussi vers le haut ... ,?

La phase d'accélération (vers le haut) est bien comprise je pense, l'important étant que cette accélération soit constante, ce qui implique une force constante appliquée sur l'objet, cette force étant plus grande que celle exercée pour vaincre le poids de l'objet. Pour la "décélération", il semble que ce soit moins clair : L'objet va décélérer dès qu'il sera soumis à une force constante dirigée vers le haut et inférieure au poids de l'objet, OU soumis à une force constante dirigée vers le bas. Un cas particulier sera que pour la phase de décélération, l'objet est simplement lâché.
Dans tous les cas, avant l'accélération, le pèse personne indiquera le poids de la personne plus celui de l'objet (P+o) ; Pendant l'accélération, le poids indiqué sera plus grand que ce poids P+o et pendant la phase de décélération le poids indiqué sera plus petit que ce poids P+o. Dans le cas particulier ou l'objet est lâché pendant la phase de décélération, le pèse personne indiquera seulement le poids P de la personne.

[Jeanpaul]

Merci jeanpaul , sauf que dans mon énonce on parle d'accélération , ce que tu as expliqué , mais aussi de déssélération , sauf que tu as mentionné l'accélération vers le bas .. Or la déssélération se fait aussi vers le haut ... ,?

Un physicien ne parle jamais de décélération, au moins quand il écrit des équations. On parle d'accélération négative et c'est la même chose.

[NicoEnac]

NicoEnac je n'ai pas encore vu cette formule de dynamique P+R = m.a ..

Statique : Somme des forces = 0 (en vectoriel)

Dynamique : Somme des forces = masse x accélération.

Où est le problème ? Je spécifiais simplement que lorsque la personne se met à bouger, on n'est plus en présence d'un système statique mais bien dynamique car il y a mouvement ! Et donc, que le pèse personne, qui mesure la réaction du pèse personne sur la personne et non pas le poids à proprement parler, indiquait autre chose.

[predigny]

[U]... le pèse personne, qui mesure la réaction du pèse personne sur la personne et non pas le poids à proprement parler,....

C'est ce qu'on appelle noyer le poisson, même si ce n'est pas faux ! Et au sujet de la réaction du plancher de la salle de bain sur le pèse personne ?...