Bilan des forces et point d'application

[invited154e3d0]

Bonjour,

Je butte sur un problème qui me paraissait simple, mais qui a priori ne l'est pas. Sur la figure jointe, une bille est située dans une cage. Cette bille peut se déplacer à l'intérieur de la cage. Cette cage est fixée sur un disque. Le disque est en rotation. Sous la bille se trouve une sorte de tige qui suit le guide en arc (rouge). Ce guide est fixe sur una autre partie du système et donc ne suit pas le mouvement du disque. Lorsque le disque tourne, le guide va donc pousser la bille.
Ma question est la suivante : en prenant la position à 45° par exemple (a droite sur la figure), où se trouvent les différentes forces ? (pesanteur, frottement, réaction des supports, etc....)
Merci d'avance.
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[sitalgo]

B'soir,

Comment est le contact entre la tige et le guide ?
De toute façon si c'est un frottement, commence par faire simple, suppose qu'il y a une roulette en bas de la tige. Le tube participe aux forces.
Ensuite tu ajoutes les frottements sans roulette.
La pesanteur je pense que c'est vers le bas.

[invited154e3d0]

Bonjour,

on peut effectiveùment penser à une roulette entre le bout de la tige et le guide. Mais ce que je voudrais savoir surtout c'est l'endroit ou le poids de la bille se répercute. Dans la cage ? Au bout de la tige ? Sur l'axe de rotation ?
Merci

[verdifre]

bonjour,
que sais tu concernant la direction des forces de contact, en particulier dans le cas d'un contact sphere plan
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Il me semble que le plus simple est d'exprimer la position de la bille en fonction du temps. C'est faisable si on connait la position du disque en fonction du temps et la forme de la came (en rouge).
Puis utiliser la 2ème loi de Newton pour calculer les forces sur la bille. Il faudra ajouter le poids de la bille si nécessaire.
Ces forces se répercutent à la position de la bille.
Il faut ajouter les forces de friction de la tige sur la came. Ces forces vont dépendre de la force radiale exercée sur la bille et des forces de friction des "pistons" sur la cage.

Quelle est l'utilité de tout ça. Est-ce un exercice?
Au revoir.

[verdifre]

bonjour,

Quelle est l'utilité de tout ça. Est-ce un exercice?

c'est drole en voyant ce schéma cela me fait penser à un n_ieme moteur à "inertie" et à de nombreuses incompréhensions
fred

[verdifre]

Re,
si c'est en statique, ensemble arrété, la somme des forces appliquées sur la bille est nulle
quelles sont les forces appliquées sur la bille
1) son poids valeur mg selon la verticale descendante
2) la réaction de la glissiere
3) la force appliquée par la tige.

au passage, il va falloir s'occuper de l'equilibre de la tige qui dans ce cas ne peut pas être libre (il faudra forcément un guidage de la tige qui exercera des forces sur cette tige)
autrement dit, le mecanisme tel qu'il est dessiné est incomplet.
fred

[invited154e3d0]

messieurs,

un nieme moteur à inertie ??
ce que je cherche vraiment c'est savoir comment va se répartir le poids de la bille en fonction de l'angle, puisque la bille touche forcement deux côtés de la cage dans laquelle elle se trouve. Son poids comporte donc deux actions différentes. Une de ces 2 actions m'intéressent +, car elle se transmet au guide et donc la force qui en résulte ne peut pas se trouver au point de contact de la bille, mais plus bas, peut-etre au point de contact de la tige sur le guide ??
Dans beaucoup de forum, j'ai vu qu'on parlait de barycentre, mais dans ca ces, ou se trouve-t-il ?
Merci encore de vos réponses...

[S321]

c'est drole en voyant ce schéma cela me fait penser à un n_ieme moteur à "inertie" et à de nombreuses incompréhensions
fred

C'est drôle mais moi en voyant ce schéma ça me fait plutôt penser à un smiley.

[LPFR]

messieurs,

un nieme moteur à inertie ??
ce que je cherche vraiment c'est savoir comment va se répartir le poids de la bille en fonction de l'angle, puisque la bille touche forcement deux côtés de la cage dans laquelle elle se trouve. Son poids comporte donc deux actions différentes. Une de ces 2 actions m'intéressent +, car elle se transmet au guide et donc la force qui en résulte ne peut pas se trouver au point de contact de la bille, mais plus bas, peut-etre au point de contact de la tige sur le guide ??
Dans beaucoup de forum, j'ai vu qu'on parlait de barycentre, mais dans ca ces, ou se trouve-t-il ?
Merci encore de vos réponses...

...
Quelle est l'utilité de tout ça. Est-ce un exercice?
...

Re.
Quand vous aurez eu la gentillesse de répondre à la question que l'on vous a posée, on reparlera.
A+

[invited154e3d0]

Bonjour,

pour répondre à l'utilité, il n'y en a pas forcément. Je voudrais justement comprendre pourquoi il est impossible de faire remonter une bille d'une certaine hauteur en utilisant la force de cette hauteur par une autre bille. Je ne sais pas si c'est ce que vous appelez moteur à inertie, mais je voudrais comprendre où le problème se pose exactement. En considérant toutes les forces de frottement nulles, l'équilibre d'un système est toujours présent. Quelle est la limite de cet équilibre...
Je ne cherche pas à créer l'impossible, mais plutot à mieux comprendre les limites du possible.
Merci

[LPFR]

Bonjour.

Bonjour,

pour répondre à l'utilité, il n'y en a pas forcément. Je voudrais justement comprendre pourquoi il est impossible de faire remonter une bille d'une certaine hauteur en utilisant la force de cette hauteur par une autre bille. Je ne sais pas si c'est ce que vous appelez moteur à inertie, mais je voudrais comprendre où le problème se pose exactement. En considérant toutes les forces de frottement nulles, l'équilibre d'un système est toujours présent. Quelle est la limite de cet équilibre...
Je ne cherche pas à créer l'impossible, mais plutot à mieux comprendre les limites du possible.
Merci

bonjour,

c'est drole en voyant ce schéma cela me fait penser à un n_ieme moteur à "inertie" et à de nombreuses incompréhensions
fred

Bravo Verdifre , vous aviez bien flairé. C'était bien un mobile perpétuel.

@ nicozea57:
Bon, votre problème n'est pas intéressant mais, au moins, il est maintenant mieux défini. C'est un problème d'équilibre statique. Donc, pas besoin de deuxième loi de Newton. Comme il n'y a pas de forces de frottement, il suffit de calculer le moment du poids de la bille. Ou plutôt, de toutes les billes de roue. Le poids est appliqué au barycentre et pour le moment il faut le multiplier par la distance du centre à la verticale qui porte le poids (qui passe par le centre de la bille).
Au revoir.

[invited154e3d0]

Bonjour,

vous ne répondez toujours pas à ma question qui est de savoir si la force (ou moment) de la bille d'applique à 2 endroits différents, car elle repose sur 2 endroits différents...

[LPFR]

Bonjour,

vous ne répondez toujours pas à ma question qui est de savoir si la force (ou moment) de la bille d'applique à 2 endroits différents, car elle repose sur 2 endroits différents...

Re.
Oui. Je vois l'ai dit.
La force est appliquée dans son barycentre, même si elle est appuyée en plusieurs endroits.
A+