Question niveau 1er S 1ere loi de Newton

[invite57bc94bd]

Bonjour a tous,

Es-ce possible que les points de la verticale passant par le centre d’inertie d’un palet autoporteur sont animés d’un mouvement rectiligne uniforme, alors que les ponts de la périphérie sont en mouvement curviligne varie.
Rectiligne signifie mouvement en ligne droite, uniforme avec vitesse constante donc d’après ce que je comprend il n’y a pas de rotation.. et donc c’est un mouvement de translation rectiligne et tous les points ont une trajectoire en ligne droite
Donnez-moi un exemple SVP car je ne comprends pas celui du livre..
Merci d’avance !
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Prenez une roue de voiture (ou de vélo: c'est plus écologique). Le centre se déplace avec un mouvement rectiligne parallèle à la route. Mais la périphérie (la bande de roulement), a un mouvement tournant autour du centre qui se traduit par une vitesse instantanée qui va de zéro au point de contact avec la route à deux fois la vitesse du centre (quand il passe par le haut) en passant par une vitesse verticale vers le haut et vers le bas.
Au revoir.

Regardez cette image:
http://www.bibmath.net/dico/c/images/cycloide.gif

[invite57bc94bd]

Pas si vite pour le au revoir A moi il me faut plus de temps pour comprendre en plus j’arrive pas a expliquer ma question..
Dans mon livre le corps est un autoporteur en une pièce…
Si par exemple la trajectoire est en ligne droite alors que le point tourne autours de lui-même en même temps qu’il se déplace par rapport a la Terre le mouvement s’appel rectiligne ou pas ?

[invite57bc94bd]

Voila j’ai trouve un moyen de la poser le plus exactement possible j’ai fait une photo du livre, car j’ai pas de scanner…

Sur l’image http://www.megaupload.com/?d=S6J3BRIP
le mouvement n’est pas rectiligne uniforme comme il disent sur l’image http://www.megaupload.com/?d=L25XZCEZ
Ou c'est moi qui comprend pas?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite57bc94bd]

Bonjour.
Prenez une roue de voiture (ou de vélo: c'est plus écologique). Le centre se déplace avec un mouvement rectiligne parallèle à la route. Mais la périphérie (la bande de roulement), a un mouvement tournant autour du centre qui se traduit par une vitesse instantanée qui va de zéro au point de contact avec la route à deux fois la vitesse du centre (quand il passe par le haut) en passant par une vitesse verticale vers le haut et vers le bas.
Au revoir.

Regardez cette image:
http://www.bibmath.net/dico/c/images/cycloide.gif

Mais même sur cet image le point A est anime d’un mouvement de rotation autours de lui-même et seule la trajectoire est en ligne droite... Le mouvement n’est donc pas seulement rectiligne mais accompagné d’une rotation ... je n’arrive pas a comprendre

pour moi même le centre tourne .. et donc est en mouvement, même s’il ne parcoure pas de distance..
Peut on dire par exemple que si un point tourne autours de lui-même vérifie le principe d’inertie ?

[invite6dffde4c]

Mais même sur cet image le point A est anime d’un mouvement de rotation autours de lui-même et seule la trajectoire est en ligne droite... Le mouvement n’est donc pas seulement rectiligne mais accompagné d’une rotation ... je n’arrive pas a comprendre

pour moi même le centre tourne .. et donc est en mouvement, même s’il ne parcoure pas de distance..
Peut on dire par exemple que si un point tourne autours de lui-même vérifie le principe d’inertie ?

Bonjour.
Oui. C'est vous qui ne comprenez pas. Vous êtes en train de mélanger le mouvement d'un corps ponctuel (abstraction mathématique) avec le mouvement d'un corps réel.
Le mouvement du centre de masses d'un objet réel est le même que celui d'un objet ponctuel qui aurait la même masse. Quand vous lancez en l'air, en tournant sur lui même, un objet, il tourne autour de son centre de masses, lequel décrit le mouvement d'un objet ponctuel.
Pour étudier le mouvement des objets réels, on sépare le mouvement du centre de masses, que l'on traite comme un point, et la rotation de l'objet autour de son centre de masses que l'on étudie séparément (couple, vitesse et accélération angulaire, moment d'inertie, etc.).

Donc, le centre de masses de votre palet se déplace avec un mouvement uniforme, même si le palet tourne sur lui même.
Au revoir.

[invite57bc94bd]

Merci pour l’explication, mais j’ai encore une question..
Es-ce que par exemple un corps tournant sur lui-même.. son centre des masses ne tourne donc pas : il reste immobile et donc en repos… D’après la définition de la 1er loi de Newton « si le centre d’inertie d’un solide persévère en son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme les forces qui s’exercent sur lui se compensent » Es-ce qu’on peut dire que l’objet vérifie le principe d’inertie dans ce cas la ?
Merci pour votre attention!

[invite6dffde4c]

Re.
Non.
Un corps qui tourne et bouge librement (en l'air, dans le vide, etc.) tourne autour de son centre de masses. Mais cela ne veut pas dire que le centre de masses ne bouge pas. Relisez mon message précédent.
Prenez un marteau et lancez-le en l'air et regardez ce qu'il fait. Il tourne autour de son centre de masses lequel décrit une parabole (attention où ça tombe!). J'utilise un marteau car son centre de masses n'est pas près du centre de l'objet et c'est plus facile à comprendre.
A+

[invite57bc94bd]

ReBonsoir..

Je m’excuse mais je ne comprend pas votre exemple.. c'est-à-dire que le marteau lancé… les forces qui s’exercent sur lui ne se compensent pas : il y a une vitesse initiale, le poids du marteau… bref il ne vérifie pas le principe d’inertie. Alors que dans l’exemple du livre on observe un mouvement de rotation en même tps que l’avancement.. et ils disent que l’objet vérifie le principe d’inertie..
Moi ce que j’arrive pas a comprendre c’est ce mouvement de rotation des points périphérique.. qui en étant curviligne justifie de la rotation de l’objet et donc de son centre d’inertie..

C'est vraiment important pour moi de comprendre.. je m'excuse du dérangement éventuel...
Au revoir!

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Arrêtez de répéter que des choses n'obéissent pas aux lois de Newton. Aussi longtemps que les vitesses sont petites devant celle de la lumière, les lois de Newton sont toujours vérifiées.
Le marteau lancé ne subit, comme force externe, que son poids.
Et quand je vous dis de faire la manip, faites-la, avant de dire que vous ne la comprenez pas.
Ce ne pas dur de trouver un marteau et un endroit où vous pouvez le lancer sans rien casser.
Au revoir.

[invite21348749873]

Bonjour
si je peux me permettre d'intervenir dans votre discussion, imaginez que dans le vide parfait, dans frottement, etc..., vous lanciez votre marteau sans rotation, suivant l'axe de son manche à la vitesse V0, il continuera à cette vitesse indéfiniment et son centre de gravité décrira une droite à cette vitesse.
Si vous le lancez avec la meme vitesse initiale Vo mais en lui donnant un mouvement de rotation quelconque, son centre de gravité décrira la meme droite à la meme vitesse , pendant que le marteau tournera autour de lui.

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Je pense que papaver-somniferum considérait plutôt le mouvement de rotation d'un solide autour d'un axe fixe dans un référentiel donné.
Ainsi, si le centre de masse se trouve sur l'axe de rotation il ne bouge pas.

Dans le cas du mobile autoporteur, on étudie le mouvement du centre d'inertie (ou de masse) qui se situe sur l'axe de rotation du mobile.
En étudiant le mouvement de ce point, on ne considère pas la roration du solide sur lui-même.
De plus, si le plan n'est pas incliné et les frottements sont négligés, les forces agissant sur le mobile (réaction normale du support et poids) se compensent : le mouvement du solide est donc le mouvement rectiligne uniforme en vertu du principe d'inertie alias la première loi de Newton.

Ai-je répondu à la question ?

Cordialement,
Duke.

[invite57bc94bd]

Bonsoir et Merci...
Oui c’est exactement le sujet de ma question..
Et c’est pour tout les cas.. qd la centre d’inertie est situe sur l’axe de rotation on considère qu’il ne bouge pas ?

[invite57bc94bd]

Bonjour
si je peux me permettre d'intervenir dans votre discussion, imaginez que dans le vide parfait, dans frottement, etc..., vous lanciez votre marteau sans rotation, suivant l'axe de son manche à la vitesse V0, il continuera à cette vitesse indéfiniment et son centre de gravité décrira une droite à cette vitesse.
Si vous le lancez avec la meme vitesse initiale Vo mais en lui donnant un mouvement de rotation quelconque, son centre de gravité décrira la meme droite à la meme vitesse , pendant que le marteau tournera autour de lui.

Bonjour,
Et dans le deuxième cas (le marteau tournant autours de son centre) est en mouvement rectiligne uniforme ou pas? Et un tel mouvement va pas s’arrêter ou être modifie en absence d'autres forces?

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Le centre d'inertie d'un solide est le point dont la trajectoire est la plus simple à étudier.
L'étude d'un mouvement dépend du référentiel dans lequel on l'étudie.
Là, normalement, je ne t'apprends rien : c'est ton programme !

En ce qui concerne le marteau maintenant :
* si c'est dans le référentiel terrestre (supposé galiléen), et si on néglige tout frottement, le centre d'inertie du marteau décrira une parabole (démo en TS).
=> Il n'est soumis qu'à son poids et la variation de vitesse est colinéaire de même que le poids (et vérifie la deuxième loi de Newton)

* si ce marteau est "loin de toute source gravitationnelle", il ne sera soumis à aucune force (cas idéal de l'apesanteur qui n'existe pas ...) ou alors si il est soumis à des forces qui se compensent (état d'impesanteur qui, lui, existe... dans uns station orbitale par exemple - même si je doute qu'ils se lancent des marteau ) alors le centre d'inertie du marteau sera en mouvement rectiligne uniforme
=> Il vérifiera ainsi la première loi de Newton (principe d'inertie).

Toute perturbation modifiera le mouvement du marteau donc de son centre d'inertie.

Duke.

[Eurole]

Bonjour,
Et dans le deuxième cas (le marteau tournant autours de son centre) est en mouvement rectiligne uniforme ou pas? Et un tel mouvement va pas s’arrêter ou être modifie en absence d'autres forces?

Bonsoir.
L'hypothèse du lanceur de marteau est comparable à celle du footballeur qui donne de l'effet au ballon en tirant au but.
La trajectoire du ballon est proche d'une parabole.
La ballon décrit des cercles - d'un mouvement rotatif uniforme - autour de la trajectoire.

PS: encore doublé par Duke Alchemist.

[Duke Alchemist]

L'hypothèse du lanceur de marteau est comparable à celle du footballeur qui donne de l'effet au ballon en tirant au but.
La trajectoire du ballon est proche d'une parabole.
La ballon décrit des cercles - d'un mouvement rotatif uniforme - autour de la trajectoire.

Je pense que la trajectoire du ballon sera plus proche d'une parabole dans le cas d'une passe que dans le cas d'un shoot dans la mesure où tu le dis toi-même, il y mettra de l'effet (je pense à Magnus dans le cas présent).

A la rigueur, côté ballon/balle, autant penser à la balle de golf qui est "aérodynamiquement" meilleure face aux frottements qui modifient la trajectoire.

PS: encore doublé par Duke Alchemist.

Il y des jours comme ça

[invite57bc94bd]

Re,
Jusque la tout est parfaitement clair.. MAIS..
Moi c’est juste la définition de « rectiligne uniforme » me pose problème.. car j’assimile ce mouvement à une translation rectiligne… Alors la j’apprend que il peut y avoir un mouvement rectiligne pour un point qui tourne.. ou comme vous m’ave dit il ne tourne pas car il se situe sur l’axe de rotation. Au moins c'est ce que j'ai compris...

[invite21348749873]

Bonjour,
Et dans le deuxième cas (le marteau tournant autours de son centre) est en mouvement rectiligne uniforme ou pas? Et un tel mouvement va pas s’arrêter ou être modifie en absence d'autres forces?

Bonsoir
Oui le mouvement du CG reste uniforme tant qu'aucune force exterieure n'est pas appliquée.

[Duke Alchemist]

Re-

Re,
Jusque la tout est parfaitement clair.. MAIS..
Moi c’est juste la définition de « rectiligne uniforme » me pose problème.. car j’assimile ce mouvement à une translation rectiligne… Alors la j’apprend que il peut y avoir un mouvement rectiligne pour un point qui tourne.. ou comme vous m’ave dit il ne tourne pas car il se situe sur l’axe de rotation. Au moins c'est ce que j'ai compris...

Le MRU est en effet un mouvement de translation uniforme.

Lorsqu'on étudie un système en MRU, soit on étudie le système en considérant que tous les points sont en MRU soit on étudie, de manière réductrice, le mouvement de son centre d'inertie sans s'intéresser aux autres points.
En fait, on réduit le système à un point : cela reste de la mécanique du point. La mécanique du solide (qui tient compte de la rotation donc de moment d'inertie) est plus complexe.

Cordialement,
Duke.

[invite57bc94bd]

Merci pour votre explication a tous.. la je comprends mieux en fin
A+ j’espère