Bonsoir à tous,
Je suis étudiant suisse et avec un collègue nous avons un TP à rendre ce jeudi sur la roue de Maxwell.
Nous recherchons la masse de cette roue.
Nous avons pris quelque mesures. Nous avons la hauteur initiale de la roue, son temps de descente, son temps de montée, son rayon, le rayon de l'axe ( autour duquel s'enroule les fils. ) et la différence de hauteur après un aller-retour.
Merci d'avance de votre réponse la plus rapide.
Bonjour,
beh à priori vous avez tout pour calculer votre masse
par exemple, si vous avez la hauteur initiale de la roue et son temps de descente, cela veut dire que vous pouvez calculer son énergie potentielle et son énergie cinétique
Donc vous pouvez en déduire sa masse
Précisions :
la différence de hauteur après un aller retour est due aux "forces de frottement" qui dissipent l'énergie
En l occurrence ici je suppose que c est assimilé à la traction du fil qui est opposée au poids et son énergie doit être égale au travail de cette force
on peut alors en deduire la masse
Merci pour vos réponses très rapides, mais nous n'arrivons pas à trouver l'équation pour la masse..
Si quelqu'un peut encore nous aider !
oubliez ce que j ai dis;désolé;même avec le calcul des torceurs cinématiques je n arrive pas à déterminer numériquement la masse
Par contre si vous cherchez la masse, j aimerai bien savoir comment vous avez pu mesurer la différence de hauteur après un aller retour???
par expérience ! Nous avions l'expérience devant nous, nous avons monter la roue à 1 mètre, elle est descendu en 12,9 sec et remontée en 12,7 à 96 cm.
Le rayon de la roue est de 0.678 m
et le rayon de l'axe est de 0.0125 m.
oui je me doute mais dans ce cas pourquoi ne pas peser tout simplement la roue sur une balance (adaptée au poids) ?
parce qu avec vos données, on peut tout au plus déterminer les vitesses ..
pour info voici un lien qui pourra peut être vous aider
http://www.ld-didactic.de/ga/3/331/33122/33122fs.pdf
si je trouve autre chose je vous tiens au courant
Désolé de ne pas pouvoir vous aider d avantage
En voici un autre
http://www.a3bs.com/product-manual/U8408305.pdf
Et bien tout simplement parce que c'était le but du TP.
J'ai reçu une réponse par mp,
Serait-ce possible ?
Soit T, la tension de chaque fil sur chaque bras de longueur L.
Soit J = 1/2MR² le moment d'inertie de la roue de Maxwell (on néglige le moment d'inertie des bras de la roue face à celui de la roue de rayon R et de masse M) par rapport à l'axe de symétrie de l'ensemble.
Chaque bras a un rayon r.
Appliquons le TRC sur la roue :
Ma = Mg -2T.
Si on note z, l'axe vertical descendant alors a=d²z/dt².
De plus en appliquant le TMC, on trouve :
J*dw/dt = 2rT
De plus, on a dz/dt = w*r (si il n'y a pas de glissement avec les cordes).
Donc : d²z/dt² = r*dw/dt = 2r²*T/J = g-2T/M.
Donc T = Mg/[2+4r²/R²].
De ce fait, d²z/dt² = Mg-Mg/[1+2r²/R²] => d²z/dt² = 2r²*Mg/[R²+2r²]
z(t) = r²*Mg/[R²+2r²]*t² (repére descendant, vitesse initiale nulle).
Soit T*, le temps de descente (en négligeant les frottements) et H la hauteur mesurée, on trouve :
M = [R²+2r²]*H/ [T*²g*r²].
La différence de hauteur après un aller retour est liée aux frottements qui peuvent être considérés comme négligeables lors d'un aller simple mais qui jouent un rôle important après plusieurs allers et retours.
Si cela est possible à votre avis, je vais l'utiliser !
Bonjour.
Non. Ce n'est pas valable. Vous ne pouvez pas déterminer la masse de la roue de cette façon.
La raison est que les forces (et le couple) sont proportionnelles à la masse. Mais l'inertie, et le moment d'inertie sont aussi proportionnels à la masse.
Deux roues de masses différentes (mais même géométrie) mettent le même temps pour descendre et pour monter.
Quant aux pertes pour friction, vous ne savez même pas quelle part est due au fil et quelle part à la friction avec l'air. Vous ne pouvez rien en tirer.
Au revoir.
Alors est il possible de determiner cette masse? :/
Re.Envoyé par almil36
Non. Mais pas avec votre manip.
On peut utiliser une balance.
A+
C'est le but du Tp de trouver la massw et vous pensez bien que la balance n'est pas autorisé .. Qu'est ce qui nous manque pour obtenir la masse?
Bonjour
J'adore la proposition d'utiliser une balance, sinon tu peux aussi demander la réponse au prof pour la noter sur le TP peut être ?
Re.
Il vous faut une manip dans laquelle les forces ne soient pas toutes proportionnelles à la masse. Un ressort, par exemple. Mais cela revient à utiliser une balance à ressorts.
Donc, pendule, chute libre, trajectoire parabolique, plan incliné, etc. Ne servent à rien.
J'ai du mal à croire qu'un enseignant vous fasse faire un TP sur ce sujet en vous disant de déduire la masse.
Pouvez-vous nos poster l'énoncé du TP ?
A+
Voila c'est l'objectif 4 :XXXXXXXX non public XXXXXXXX
Dernière modification par obi76 ; 04/04/2012 à 14h54.
Mais est ce que la masse change la vitesse de chute?
On ne peut pas ouvrir le document sans mot de passe.
Oui la masse (et plus encore la répartition de cette masse) intervient dans la mesure où elle modifie le moment d'inertie de la roue.
Re.
Ce site n'est pas accessible au public.
Faites une copie d'écran de la partie intéressante et postez-la.
A+
Dernière modification par obi76 ; 04/04/2012 à 14h54.
Le probleme est que je suis sur iphone.
Le document parle du technorama ou nous sommes allé avec ma classe et l'objectif se resume en 2 questions :
Quel est le mouvement du disque ?
Quelle est sa masse apporximative ?
Re.
Suivant votre niveau en mécanique, vous pouvez répondre à la question sur le type de mouvement. Ou même l'équation du mouvement.
Mais pour la masse, ce sera au "pif". Mais entre 10g et 1 tonne, vous avez le choix.
A+
