Difficultés Forces & Mouvements

[invitec4d4982f]

Bonjour !

Je vous demande encore une fois votre aide car je bloque mais alors vraiment en physique (forces et tout), c'est mon point faible en physique-chimie.

Voici les énoncés :
1) Jean possède un chariot de masse m=200 kg sur une piste XYZ avant d'aborder un looping suivant un profil circulaire dont le rayon R=3.8 m. En X, la vitesse de départ est nulle. On prendra g=9.8m.s-2 et on négligera tout frottement. ON souhaite qu'il ait une vitesse de 9 m/s en atteignant le point S. A quelle altitude par rapport au plan BC doit se situer le point A ?

2) Un projectile est lancé dans le champ de pesanteur avec une vitesse v0 faisant un angle a avec l'horizontale. On néglige l'action de l'air sur le projectile. Le sommet S de la trajectoire a pour coordonnées ( xS= 10 m ; yS=7m).
Quelle est la valeur de l'angle de tir a. (en °).

3) On accroche une masse m=120 kg à un ressort horizontal de constante de raideur k=20 N.m-1. On écarte ensuite la masse de 6 cm vers la gauche puis on la laisse osciller librement. Quelle est la période des oscillations ?
Là je sais qu'il faut utiliser la formule de la période propre mais cela me conduit à un résultat impossible.
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[invitef86138f5]

bonjour,

Si tu mets texto des énoncés sans avoir fait preuve de reflexion, personne ne te répondra. De plus, si tu mets un énoncé faisant allusion à un schéma, alors poste également le schéma ^^.

Je vais te donner des pistes de réflexion pour chacune des questions, à toi de chercher une solution (si on te balance une réponse ça te sers à rien, et à nous non plus d'ailleurs).

1] En mécanique, il y a souvent plusieurs méthodes pour résoudre un exercice. Pour cette question je te recommande d'utiliser la conservation de l'énergie mécanique (qui suppose donc l'absence de frottements). Un indice en plus: la variation énergie potentielle de pesanteur ne dépends pas du chemin suivi.

2] Il s'agit d'un exo classique où il faut simplement appliquer le principe de la dynamique et intégrer deux fois selon chacun des axes pour obtenir l'équation de la trajectoire ( y=f(x) ) en intégrant par rapport au temps selon chacun des axes, tu auras une équation du genre x(t) = .... une autre y(t)=.... , a toi de combiner ce système pour éliminer t .

3] il s'agit d'un exo encore une fois classique. On applique le principe de la dynamique et on obtiens une jolie équation différentielle à intégrer. Ta solution sera du genre x(t) = Acos(2pi/T) T étant la période souhaitée.


Voilà à toi de jouer, ces exos sont classiques au bac ^^

[invitec4d4982f]

1) Je comprends pas grand chose à cette partie là du cours donc voilà ^^.

2) Les équations de départ sont :
Xs = Vo x cos alpha
Ys = Vo x sin alpha
C'est ça ?

3) L'équation différentielle obtenue est : d²x/dt²+k/m x = 0 ?
La solution est de la forme : x= Xm x cos (2pi/To x t) ?
On obtient To = 2pi x racine de m/k ?

[invitef86138f5]

1] L'énergie mécanique est la somme de l'énergie potentielle de pesanteur, Epp et de l'énergie cinétique Ec. Au cours d'un mouvement conservatif, c'est à dire sans frottements, cette énergie est constante. Ainsi, Au départ, le système est à vitesse nulle, en altitude par rapport à un point de référence. Toute l'énergie mécanique se retrouve donc en énergie potentielle de pesanteur. Au fur et à mesure de son mouvement, l'énergie potentielle diminue et l'énergie cinétique augmente, pour respecter la conservation de l'énergie. Lorsque je dis que la variation d'énergie potentielle ne dépends pas du chemin suivi, ça veut dire que tu peux avoir 20 000 looping tout au long du parcours, ça ne changera en rien l'état final qui ne dépends que de la différence d'altitude.

2] Non il faut partir du principe de la dynamique en vectoriel, et projeter selon l'axe x et y . Dans ton cas, la seule force est le poids, il s'agit d'un cas de chute libre. Très simple à intégrer deux fois par axe.

3] Je n'ai cherché la solution mais ça ressemble. Bien vérifier si tout est homogène (bilan sur les unités de chaque terme de la formule, tu dois obtenir des secondes)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec4d4982f]

1) Oué je comprends, pas sur que j'arrive à l'appliquer ^^ mais j'essayerai.
2) Ah oué je vois, j'essayerai aussi.
3) Ok, merci !

[invitec4d4982f]

C'est bon j'ai réussi le 3, la période vaut 490 ms.
Il ne reste que les 2 premiers exos.

[invitec4d4982f]

Je n'arrive toujours pas à faire les 2 premiers exos.

[invitec4d4982f]

Exercice 2 réalisé avec succès .
Alpha = 54,5°.

Il ne reste que le premier exercice.

[invite6dffde4c]

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La solution est de la forme : x= Xm x cos (2pi/To x t) ?
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Bonjour.
Je ne saurais pas trop vous conseiller de perdre la sale habitude de l'école maternelle d'utiliser des 'x' pour indiquer un produit.
Je ne sais pas si vous vous apercevez de l'ambiguïté de la formule en haut: on peut simplifier par 'x'
Les adultes ne mettent rien pour indiquer un produit. En cas d'ambiguïté on utilise un point.

Je ne comprends pas que les profs de maths et de physique continuent à accepter des 'x' pour le produit une fois que l'on commence à utiliser de 'x' comme variable.


Au revoir.