Machine d'Atwood accelerée
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Machine d'Atwood accelerée



  1. #1
    invite21348749873
    Invité

    Machine d'Atwood accelerée


    ------

    Bonjour
    Je bute sur le probleme suivant:
    La poulie du dessin est soumise à une force F= 5t² Newtons
    Cette poulie est idéale, sans masse ni frottement
    La masse A vaut 3kg, la masse B vaut 1 kg.
    Le cable qui les relie est sans masse et inextensible.
    Calculer l'acceleration des masses A et B depuis t=0
    Je n'arrive pas à retrouver les resultats donnés dans le corrigé de ce probleme tiré du tome 1 du cours de physique d'Alonso- Finn.

    Pièce jointe supprimée. Voir plus loin.

    -----
    Dernière modification par JPL ; 13/01/2011 à 16h03.

  2. #2
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    il semble qu'il y ait un problème technique avec la pièce jointe, cela arrive parfois au serveur. Peux-tu la poster à nouveau ?
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  3. #3
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par JPL Voir le message
    il semble qu'il y ait un problème technique avec la pièce jointe, cela arrive parfois au serveur. Peux-tu la poster à nouveau ?
    OK voila un deuxieme essai

    Pièce jointe supprimée. Voir plus loin.
    Dernière modification par JPL ; 13/01/2011 à 16h03.

  4. #4
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Il y a un deuxième problème maintenant que j'ai pu contrôler la pièce jointe : les schémas doivent être postés dans un format image (gif, png ou jpg).
    Désolé.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par JPL Voir le message
    Il y a un deuxième problème maintenant que j'ai pu contrôler la pièce jointe : les schémas doivent être postés dans un format image (gif, png ou jpg).
    Désolé.
    OK; esperons que ca fonctionne, maintenant
    .
    Images attachées Images attachées  

  7. #6
    Fanch5629

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Bonjour.

    Rien de plus triste qu'une question qui reste sans réponse...

    Je trouve :

    et

    l'axe Oz étant orienté vers le haut.

    Cordialement.
    Dernière modification par Fanch5629 ; 14/01/2011 à 09h53.

  8. #7
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Bonjour.
    Il n'y a pas une réponse mais trois, qui correspondent aux trois phases du problème.
    - La tension sur la corde est plus faible que le poids du plus léger des objets: il ne se passe rien.
    - La tension sur la corde est supérieure au poids du plus léger et inférieure au plus lourd. Seul le plus léger bouge avec une accélération donné par a = F/(2m) - g.
    - La tension sur la corde est supérieure au poids de l'objet le plus lourd: les deux objets accélèrent.
    C'est le cas le plus "long":
    La somme des forces sur les deux objets et égale à F:
    F1 + F2 = F
    Mais comme F1 = F2,
    L'accélération de chaque objet est celle donnée par Fanch5629.
    Au revoir.

  9. #8
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Il n'y a pas une réponse mais trois, qui correspondent aux trois phases du problème.
    - La tension sur la corde est plus faible que le poids du plus léger des objets: il ne se passe rien.
    - La tension sur la corde est supérieure au poids du plus léger et inférieure au plus lourd. Seul le plus léger bouge avec une accélération donné par a = F/(2m) - g.
    - La tension sur la corde est supérieure au poids de l'objet le plus lourd: les deux objets accélèrent.
    C'est le cas le plus "long":
    La somme des forces sur les deux objets et égale à F:
    F1 + F2 = F
    Mais comme F1 = F2,
    L'accélération de chaque objet est celle donnée par Fanch5629.
    Au revoir.
    Bonjour
    Lorsque F/2 devient égal au poids de la plus faible masse , celle ci se soulève et la tension de la corde croit jusqu'a ce qu'elle atteigne la valeur du poids de la plus grande masse qui se soulève a son tour, nous sommes d'accord.
    L'énoncé dit que la plus grande masse se soulève au bout de 4.3 s.
    Je n'arrive pas à retrouver ce résultat. ( les masses ont pour valeur 3kg et 1 kg)

  10. #9
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par Fanch5629 Voir le message
    Bonjour.

    Rien de plus triste qu'une question qui reste sans réponse...

    Je trouve :

    et

    l'axe Oz étant orienté vers le haut.

    Cordialement.
    Bonjour
    La tension de la corde est donc toujours égale à F/2?

  11. #10
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    ...
    L'énoncé dit que la plus grande masse se soulève au bout de 4.3 s.
    Je n'arrive pas à retrouver ce résultat. ( les masses ont pour valeur 3kg et 1 kg)
    Re.

    Re.
    L'énoncé se trompe. C'est 2,80 s.
    Si vous avez l'édition française, méfiez-vous. Les traducteurs "corrigent" ("à la wikipedia"), les résultats corrects des bouquins. J'ai une traduction du Resnick-Halliday qui a été "très bien" "corrigée".
    A+

  12. #11
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.

    Re.
    L'énoncé se trompe. C'est 2,80 s.
    Si vous avez l'édition française, méfiez-vous. Les traducteurs "corrigent" ("à la wikipedia"), les résultats corrects des bouquins. J'ai une traduction du Resnick-Halliday qui a été "très bien" "corrigée".
    A+
    Bonsoir
    Pour que la premiere masse se souléve, il faut un temps t1 tel que:
    5 t1²/2 =9.81 soit t1=1.98 s
    Puis pour que la tension devienne égale au poids de la deuxieme masse, il faut un temps t2 tel que:
    5t2²/2= 2x 9.81 soit t2=2.8s soit t=t1+t2=4.78s
    Voila selon moi la vraie valeur.
    C'est la premiere fois que je rencontre une erreur dans le corrigé (si c'en est une)

  13. #12
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    ... soit t=t1+t2=4.78s
    ...
    Re.
    Noooooooooooooon!
    Il n'a pas lieu d'ajouter t1 à t2.
    A+

  14. #13
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Noooooooooooooon!
    Il n'a pas lieu d'ajouter t1 à t2.
    A+
    Bonjour LPFR
    Mes respects du matin.
    Je ne comprends pas pourquoi vous dites ça ;car les deux phases n'obeissent pas à la meme équation.Mais je vais y reflechir.
    Je voudrais vous soumettre une facon d'aborder le probleme, lorsque les deux masses ont quitté le sol.
    Pendant cette phase on a une machine d'Awwod qui fonctionne en étant tirée vers le haut par la force 5t².
    Par rapport a la poulie, l'acceleration de chaque masse est en module g(mA-mB)/(mA+mB)=g/2 dans notre cas
    L'acceleration du centre de gravité des deux masses par rapport à la poulie est
    g(mA-mB)²/(mA+mB)²= g/4 ( vous vous souvenez sans doute qu'on avait calculé ce résultat)
    Par rapport au centre de gravité l'acceleration de la masse qui monte est donc g/4+g/2= 3g/4 et pour celle qui descend g/2-g/4= g/4
    Si la poulie a une masse négligeable, le centre de gravité des deux masses et de la poulie est confondu avec celui des deux masses.
    L'acceleration de ce centre de gravité par rapport au repere fixe sera donc donnée par (sommes des forces ext)/(mA+mB)
    Soit: (5t²-(mA+mB)g)/(mA+mB)= 1.25t²-g
    L'acceleration de la masse la plus petite par rapport au repere fixe sera donc: 1.25t²-g +3g/4 = 1.25t²-g/4 et celle de la plus grande sera1.25t² -g +g/4 =1.25t² -3g/4
    Ces resultats sont différents de ceux calculés plus haut.
    Pouvez me dire ce qui cloche?

  15. #14
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Bonjour.
    Prenons un autre exemple.
    Une voiture met 2 s pour passer de 0 à 20 km/h et 5 sec pour passer de 0 à 50 km/h. Vous êtes en train d'additionner les 2 s avec les 5 s.
    La force dépend du temps, depuis le temps 0. Si vous calculez le temps pour arriver à F1, et le temps pour arriver à F2 (les deux temps à partir du temps 0), vous n'avez pas à ajouter ces deux temps et dire que c'est le temps pour arriver à F2.
    Au revoir.

  16. #15
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Prenons un autre exemple.
    Une voiture met 2 s pour passer de 0 à 20 km/h et 5 sec pour passer de 0 à 50 km/h. Vous êtes en train d'additionner les 2 s avec les 5 s.
    La force dépend du temps, depuis le temps 0. Si vous calculez le temps pour arriver à F1, et le temps pour arriver à F2 (les deux temps à partir du temps 0), vous n'avez pas à ajouter ces deux temps et dire que c'est le temps pour arriver à F2.
    Au revoir.
    Je comprends votre raisonnement; vous considerez la force exercée sur la masse lourde égale à5t²/2 quelle que soit la phase de fonctionnement; c'est ce qui ne me semble pas évident ; d'ou d'ailleurs le sujet que je vous soumets.

  17. #16
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    Je comprends votre raisonnement; vous considerez la force exercée sur la masse lourde égale à5t²/2 quelle que soit la phase de fonctionnement; c'est ce qui ne me semble pas évident ; d'ou d'ailleurs le sujet que je vous soumets.
    Re.
    Non. L'énoncé dit:
    "La poulie du dessin est soumise à une force F= 5t² Newtons"
    Donc, ce n'est pas la force sur une des masses mais sur la poulie. Quand cette force atteint deux fois le poids de la masse lourde, celle-ci se met en mouvement, indépendamment de ce que peut arriver à l'autre masse.
    A+

  18. #17
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Non. L'énoncé dit:
    "La poulie du dessin est soumise à une force F= 5t² Newtons"
    Donc, ce n'est pas la force sur une des masses mais sur la poulie. Quand cette force atteint deux fois le poids de la masse lourde, celle-ci se met en mouvement, indépendamment de ce que peut arriver à l'autre masse.
    A+
    Re
    Quand la masse la moins lourde (M1) se souleve, la plus lourde (M2) est encore au sol; elle exerce sur la poulie une force égale à la tension T, comme M1. Si a est l'acceleration de M1
    Je peux écrire :
    5t² - 2T = M1 a =a (car la masse de la poulie est negligeable)
    T -M1 g = T-g= M1 a= a( PFD appliqué a M1)
    3T= 5t²+g
    Quand T devient égale à M2g = 3g, M2 se souleve
    Cela demandera un temps tel que:
    5t²=8g
    D'ou t= 3,96 s
    Pouvez vous me dire si ce raisonnement est correct ou non?

  19. #18
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Re.
    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    Re
    Quand la masse la moins lourde (M1) se souleve, la plus lourde (M2) est encore au sol; elle exerce sur la poulie une force égale à la tension T, comme M1. Si a est l'acceleration de M1
    Je peux écrire :
    5t² - 2T = M1 a =a (car la masse de la poulie est negligeable)
    Non. 5t² - 2 T est égale à zéro car la poulie n'a pas de masse.
    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    T -M1 g = T-g= M1 a= a( PFD appliqué a M1)
    T -M1 g = M1 a <--ça c'est bon. Pas ce que vous avez écrit qui n'est même pas homogène.


    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    3T= 5t²+g
    Je ne vois pas d'où ça sort et ce n'est pas homogène.

    Citation Envoyé par Arcole Voir le message

    Quand T devient égale à M2g = 3g, M2 se souleve
    Cela demandera un temps tel que:
    5t²=8g
    D'ou t= 3,96 s
    Pouvez vous me dire si ce raisonnement est correct ou non?
    Non. M2 se soulève quand
    5t²/2 >= M2g
    A+

  20. #19
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Re
    3T =5t²+m1g devient égal à 5t²+g si m=1
    ET ca vient de la soustraction des 2 équations
    Si on applique le PFD a l'ensemble poulie masse m1 dont le CG est celui de M1 parce que , justement la poulie est supposée sans masse.

  21. #20
    LPFR

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Re.
    Les équations avec des "1" avec des dimensions sont la poise: on travaille avec des équations qui on l'aspect non homogène. Je refuse de m'emmerder avec ces équations.
    Déjà l terme 5t² me donne des nausées. Je noterai kt² avec k = 5 N/s² On dirait un énoncé de matheux
    Et une autre chose qui me rend nauséeux est la dénomination des Grand Théorème de Mes Fesses, et Des Grands Principes de la Mécanique Principes Fondamentaux de Mes Coudes.
    Toute ma vie j'ai travaillé avec les trois lois de Newton, sans besoin de donner des Grands Noms e de Grand Théorèmes Fondamentaux. Avec d'encore Plus Grands ACRONYMES.

    Moi, humblement, les lois de Newton me suffissent.
    A+

  22. #21
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Les équations avec des "1" avec des dimensions sont la poise: on travaille avec des équations qui on l'aspect non homogène. Je refuse de m'emmerder avec ces équations.
    Déjà l terme 5t² me donne des nausées. Je noterai kt² avec k = 5 N/s² On dirait un énoncé de matheux
    Et une autre chose qui me rend nauséeux est la dénomination des Grand Théorème de Mes Fesses, et Des Grands Principes de la Mécanique Principes Fondamentaux de Mes Coudes.
    Toute ma vie j'ai travaillé avec les trois lois de Newton, sans besoin de donner des Grands Noms e de Grand Théorèmes Fondamentaux. Avec d'encore Plus Grands ACRONYMES.

    Moi, humblement, les lois de Newton me suffissent.
    A+
    Ne vous énervez pas comme ça...si mes équations sont fausses, on peut en parler calmement; meme si elles sont juste, aussi, d'ailleurs.

  23. #22
    invite21348749873
    Invité

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Bonjour
    A part LPFR, quelqu'un a-t-il une idée sur ce probleme?

  24. #23
    Eurole

    Re : Machine d'Atwood accelerée

    Citation Envoyé par Arcole Voir le message
    Bonjour
    A part LPFR, quelqu'un a-t-il une idée sur ce probleme?
    Bonjour.
    Je me demandais, après avoir lu Wikipedia sur la machine d'Atwood, pourquoi certains prétendent que cette machine doit être mise au fond d'un placard.

    Quelle est son utilité ?



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