Exercice physique

[invited429ea4d]

Bonjour j'ai un exercice de physique au quel je n'y comprend absolument rien mais je dois le faire pour valider ma formation pourriez vous m'aider?

Une sphère d'aluminium creuse est abandonnée sans vitesse initiale d'un point très élévé.Elle prend une vitesse limite de 20m/s.

1)Quelle serait la vitesse limite atteinte par une sphère identique mais pesant 4 fois plus.

La sphère primitive, fixée à l'extrimité d'une mince tige d'aluminium mobile, autour d'un axe horizontal, est soumise à un vent horizontal.
On constate que la tige fait un angle de 30° avec la verticale.
2)En déduire la valeur de la vitesse du vent.
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[erff]

Salut,

1- La sphère est équilibrée entre pesanteur et forces de frottements fluides (de la forme k*v)

Si elle pèse 4x plus c'est que la force de frottement sera 4x plus élevée à l'équilibre, et que donc, k ne changeant pas, la vitesse sera 4x + grande

2- Utilise le PFS (avec un schéma, c'est très simple)

[Wainzee]

Bonjour,

Je me demandais si ça n'était pas en v² plutôt qu'en v. Grossièrement, j'avais vu que pour les gaz il fallait plutôt utiliser v² (et v pour les liquides). Ceci dépend bien évidement de la vitesse, mais je me posais la question.

Merci.

Wainzee.

[triall]

Bonjour

Ouaip il me semblait l'avoir vu en kv².
On va voir si ça marche , on fait le bilan des forces (frottement et mg ) et on écrit que c'est égal à ma où a est l'accélération .
Force de frottement : F=kv k constance
Ensuite on voit que c'est une équation différentielle à résoudre mais on ne la résoud pas car la vitesse limite correspond au moment où a = 0...... (accélération nulle) ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[erff]

Difficile à évaluer avec ces seules données, en toute logique, on devrait calculer le nombre de reynolds, mais il faudrait connaitre le rayon de la sphère...

Je pense qu'il doit faire selon son cours...Si c'est *v², le raisonnement est le même (force x 4 => vitesse x2)

[invited429ea4d]

Desoler voiçi le dessin je l'ai oublier

[triall]

Romuald, as-tu compris la soluce très simple où tu écris le bilan des forces,(=ma) puis que a=0 pour avoir la vitesse limite ?

[invited429ea4d]

Le probléme est que dans mon cour il n'y a aucun calcul ni formule en plus selon l'énoncer je n'ai même pas le rayon de la phère c'est pour cela que je suis perdu je comprend pas pourquoi je n'ai ni de formule et dans l'énoncer j'ai l'impression qu'il manque des données.

[invited429ea4d]

aider moi s'il vous plait

[Wainzee]

Bonjour,

As tu la masse de la sphère, la hauteur qu'elle atteint, quelles sont tes données alors...

Wainzee.

[calculair]

bonjour

Quand la vitesse limite est atteinte la force de frottement egale le poids mg

si le frottement est de la forme kV alors on a l'equation
mg = kV1
et 4mg = kV2
donc 4 = V2 /V1

si le frottement est de la forme K V²

alors mg = KV1² et 4mg = KV2²

et 4 = V2²/V1² et 2 = V2/ V1

tu peux donc donner 2 solutions selonles 2 hypothèses

[invite4d72064b]

Hello,

voici la solution :

Pour la première sphère P = R = K.s.v²

v=20m/s => v² = 20² = 400

v est la racine carré de 400 => v=√400 = 20m/s

Pour la seconde sphère P=R= 4.(K.s.v²)

soit v= √(4x400) = √1600 = 40m/s

le résultat est bon.

A plus.

Laurent