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Questions en mécanique



  1. #1
    wout01

    Questions en mécanique


    ------

    Bonjour à tous,
    j'ai un examen de mécanique prochainement et voici quelques questions qui pourraient tomber:
    1. un enfant sur un carrousel, l'enfant ne bouge pas sur celui ci. Carrousel a axe vertical a une accélération angulaire dans le même sens que sa vitesse angulaire.
    Comment va la vitesse absolue de l'enfant? et son accélération absolue? (juste dessiner une flèche)
    Pour moi, la vitesse absolue est tangentielle au carrousel et l'accélération va vers le centre (accélération centripète)

    2. Unités de grandeur de
    coefficient d'amortissement (Kg/s?), acceleration angulaire (rad/s^2?), coeff de frottement cinétique (N?), moment d'inertie (Kg/m^2?) accélération centripète (m/s2?)

    3. Une roue roule dans glisser sur une surface horizontale. Dessiner a l'aide d'une flèche:
    Vitesse du point G (situé au centre de la roue)
    Vitesse du point A (situé au sommet de la roue)
    Force tangentielle de contact exercé en C par le sol sur la roue (C est le point de contact de la roue avec le sol)

    4. Combien de degrés de liberté possède une pièce de monnaie qui roule sans glisser sur une table? (Pour moi 3)
    Et sur une ligne? (Pour moi 1)


    Celle-ci est juste trop dure, celui qui y arrive chapeau bas!!
    5. Un bloc rectangulaire de masse m sur une pente (frottement nul) d'angle alpha est soumis à la gravité et est relié au mur par un amortisseur parallèle a la pense de coeff d'amortissement D. Masse de celui ci est nulle. Calculer l'accélération du bloc?

    6. Une échelle est posée contre un mur. Le point de contact de l'échelle et du mur est à 4m et celui entre l'échelle et le sol est à 2m du mur. Un poid de 800N est au centre de l'échelle. Calculer la force horizontale en A (point de contact échelle mur), et la force horizontale et verticale en B (point de contact échelle-sol)?


    Voilà si certains savent répondre à l'une ou l'autre ça m'aiderait vraiment beaucoup.

    D'avance merci à tous

    Antoine

    -----

  2. #2
    wout01

    Re : Questions en mécanique

    Pour la 5 j'ai peut-être une idée.
    La force de l'amortisseur = - D . V (où D : coefficient d'amortissement).
    Donc F = m.a = - D . V
    Donc a = - D . V / m . Ceci est valable si le bloc était en suspension verticale, mais ici, il est sur une pente de alpha par rapport à l'horizontale. Une idée? (frottement nul)
    Dernière modification par wout01 ; 28/08/2011 à 14h13.

  3. #3
    LPFR

    Re : Questions en mécanique

    Bonjour.
    1- il y a bien l'accélération centripète vers le centre, mais on vous dit que la vitesse angulaire augmente. Donc, il y a plus.
    2- amortissement et moment d'inertie faux.
    3 - quelles sont vos réponses?
    4 - Sur une ligne c'est bien 1.
    5 - Manque des données. On ne sait même pas si le bloc bouge et pourquoi.
    6 - Si on ignore le poids de l'échelle, et le contact en A est sans friction, il faut que le couple de la force en A autour du point B, compense le couple de la force au centre de l'échelle (toujours autour du point B). La force verticale en B est égale au poids plus le poids de l'échelle (ignoré ?).
    Au revoir.

  4. #4
    wout01

    Re : Questions en mécanique

    Bonjour, voici pour l'exercice de l'échelle :

    Soit une échelle sur laquelle se trouve, en son milieu, une personne schématisée par une force verticale ponctuelle (Poids = 800 N). En supposant nul le frottement sur le mur (ﰁpoint A assimilable à un appui sur rouleaux), calculez les composantes des forces appliquées sur l’échelle en A et B.

    Force en A :
    Force en B :
    Capture d’écran 2011-08-28 à 17.14.07.png


    1. Et donc l'accélération absolue va comment?
    2. Inertie : KG . m^2 et amortissement N / (m/s) ? Sinon je ne vois pas
    3. G horizontal vers la droite, A idem mais 2x plus grand, et C horizontal vers la gauche?
    4. et sur la table c'est bien 3? Elle peut avancer (ainsi que rotation vers l'avant donc ça compte pour un), peut tomber a gauche et à droite, ne peut pas translation gauche droite. Elle ne peut pas monter descendre mais elle peut tourner sur elle même, ça ferait bien 3?
    5. Voilà la question, pour moi il y a avoir avec F(amortisseur) = - D . V et avec l'angle alpha ou m . ¨R = m.g.sin alpha mais je ne sais pas comment relier les 2 entre elles photo.jpg
    6. Voir ci dessus


    Merci encore pour les réponses !!

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    LPFR

    Re : Questions en mécanique

    Re.
    Pour le problème de l'échelle, si vous n'avez pas encore étudié les moments (couples) de forces, vous pouvez utiliser une propriété des corps en équilibre sous 3 forces: il faut que la somme vectorielle du poids, plus la force horizontale du mur soit égale et de signe opposée à celle exercée sur le point B (tut en vectoriel). Et cette dernière a la direction de l'échelle (le long de l'échelle. Faites un dessin des forces et ça viendra tout seul.

    2 - O.K.

    3 - La force en C est perpendiculaire à la route, à moins que la roue soit en train de freiner ou d'accélérer (pour une roue de voiture, par exemple).

    4 - Si c'est une question franche (sans piège), la pièce n'a que 2 dégrées de liberté: la vitesse en 'x' et celle en 'y'. La pièce ne peut pas rouler inclinée et conserver sa direction. Si elle s'incline elle se met à prendre un virage (elle change de direction). Faites la manip.
    Si c'est une question piège alors oui, l'inclinaison et un dégrée supplémentaire qui donnera le rayon de la trajectoire.
    Et elle tourne nécessairement sur elle même (elle roule sans glisser). Il n'y a pas de piège sur ça.

    5 - Je vous l'ai dit. Il me manque des données.

    6 - Il faut attendre la validation des pièces jointes. Ça peut prendre des heures. Si au bout d'un temps raisonnable la pièce n'est pas encore validée (le modérateurs sont des bénévoles qui ne touchent aps de pourcentage sur la pub du site), postez vos images sur un hébergeur gratuit comme celui-ci, et donnez-nous le lien. Les modérateurs pourront toujours supprimer le lien quand ils auront le temps de passer par ici.
    A+

  7. #6
    wout01

    Re : Questions en mécanique

    Pour le problème de l'échelle, je n'en ai pas la moindre idée comment procéder je vous avoue. On nous demande simplement de calculer la force horizontale et verticale en B et horizontale en B. L'énoncé est exactement celui que je vous ai indiqué :S. A mon avis ça doit pas être trop compliqué, il s'agit juste de faire passer le poids qui est dans un référentiel dans un autre mais je ne sais pas cmt faire... le poids de l'échelle est nul.
    Pour le bloc et l'échelle voici les images :

    XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

    La force en C il est marqué "force tangentielle", donc selon moi il s'agit de la force de frottement, qui se dirige donc dans la direction opposée à la trajectoire de la roue?

    Encore merci pour les réponses!! Vous me sauvez bien!
    Dernière modification par obi76 ; 28/08/2011 à 18h17.

  8. #7
    LPFR

    Re : Questions en mécanique

    Re.
    Pour l'échelle, je vous ai dit ce qu'il faut faire.

    Pour le bloc, dessinez et calculez la composante du poids du bloc dans la direction de la pente. C'est cette force qui accélérait le bloc, s'il n'y avait pas la force de l'amortisseur, qui vaut Dv, et qui freine la chute.
    Écrivez la force totale qui agit sur le bloc (parallèlement à la pente) et utilisez F=ma pour calculer l'accélération.
    A+

  9. #8
    wout01

    Re : Questions en mécanique

    Donc selon vous, l'accélération vaudrait :

    F = m . a = m . g . sin alpha

    Mais comme il y a l'amortisseur, qui agit avec une force de - D . V, la force totale vaut son poids moins la force de l'amortisseur.
    m . a = m . g . sin alpha - D . v

    a = g . sin alpha - D . v

    Ca parait correct?

    Encore merci pour votre temps et votre patience!
    Bien à vous,

    Antoine

  10. #9
    LPFR

    Re : Questions en mécanique

    Re.
    Oui. Presque.
    A+
    Citation Envoyé par wout01 Voir le message
    Donc selon vous, l'accélération vaudrait :

    F = m . a = m . g . sin alpha

    Mais comme il y a l'amortisseur, qui agit avec une force de - D . V, la force totale vaut son poids moins la force de l'amortisseur.
    m . a = m . g . sin alpha - D . v

    a = g . sin alpha - D . v / m

    Ca parait correct?

    Encore merci pour votre temps et votre patience!
    Bien à vous,

    Antoine

  11. #10
    wout01

    Re : Questions en mécanique

    Ah oui super! Merci beaucoup pour votre aide! Par contre l'échelle je n'ai vraiment rien compris (comme vous l'avez certainement compris, la physique ce n'est pas mon fort!) mais je comprends que vous n'ayez pas spécialement le temps de me détailler la résolution.
    Merci pour votre aide et à bientôt!

  12. #11
    LPFR

    Re : Questions en mécanique

    Re.
    Je ne vous donnerai pas la solution. C'est à vous de la trouver.

    Relisez ce que vous ai écrit dans le post #5:
    "Vous pouvez utiliser une propriété des corps en équilibre sous 3 forces concurrentes: il faut que la somme vectorielle des 3 forces soit nulle. Donc, la somme (vectorielle) du poids, plus la force horizontale du mur soit égale et de signe opposée à celle exercée sur le point B (tout en vectoriel). Et cette dernière a la direction de l'échelle (le long de l'échelle). Faites un dessin des forces et ça viendra tout seul.
    A+

  13. #12
    wout01

    Re : Questions en mécanique

    Re
    Je ne vois vraiment pas. Le poids = m . g
    Après sur le mur, je pense à faire m.g.cos (alpha) et sur le sol m.g.sin(alpha) mais c'est vraiment au hasard. Malgré vos conseils et vos idées, je ne vois vraiment pas.
    A plus

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