Accélération d'un homme sur un échaffaudage (avec dessin)

[invite9974b71e]

Bonsoir à tous,

Je viens de finir un exo en physique, et j'aimerais confirmation de votre part pour la réponse :

Il a s'agit d'un homme de masse m1, se trouvant sur un échaffaudage, il tire à l'aide de deux cordes pour se tracter en haut d'un immeuble. Son échaffaudage a pour masse m2, et on note F la force avec laquelle l'homme tire sur les cordes. Il tire de chaque côté avec la même force.

Voici le schéma (ne faites pas gaffe aux inscriptions dessus) : XXXXXXXXXXXXX

On nous demande l'accélération du monsieur


Moi j'arrive :

g(m2-m1)/(m1-m2) = a

Qu'en pensez-vous ?

Merci d'avance pour vos réponses
-----

[obi76]

Bonjour,

l'hébergement d'images sur des serveurs extérieurs au forum est toujours interdite.

Merci de les insérer en pièces jointes.

Pour la modération,

[invite9974b71e]

Ah ok désolé je ne savais pas. Je la mets donc en pièce jointe !

Merci d'avance.

[invitecaafce96]

Bonsoir,
C'est un gag ? Il ne peut monter que si la planche est plus lourde que lui, à condition de ne pas partir du sol et de bien s'accrocher aux 2 cordes jusqu'au moment où il aura les 2 mains prises dans les poulies , si tel que dessiné ce sont des poulies simples et folles . Et il ne tire rien du tout . Du moins, c'est juste mon avis .D'où la suite du calcul .

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9974b71e]

Comment ça un gag ? Rien compris à ton message désolé..

On peut bien sûr calculer son accélération, et bien sûr qu'il monte en tirant sur les 2 cordes... Pour ce qui des masses, aucune précision n'est donnée, simplement m2 et m1.. Peut-être que tu ne vois pas de quoi il est question sur le dessin ?..

Quelqu'un a une idée pour l'accélération de cet homme ?

Merci bien.

[Chanur]

Bonjour,
L'homme n'étant pas (je suppose) collé sur la planche, il y a deux cas :
1. la planche est plus lourde que lui, et ça se passe comme le dit Catmandou, avec une accélération (vers le haut) (m2-m1)g
2. la planche est plus légère que lui et il suffit décrire le principe fondamental de la dynamique. Les pieds de l'home restant sur la planche, on peut considérer homme + planche comme un solide sur lequel s'exercent les forces (m1+m2)g (vers le bas) et 4F (vers le haut)
soit a = g - 4F/(m1+m2)

Au revoir

[invitecaafce96]

Bonjour,
Si un homme tire sur quelquechose , et si dans votre cas, il monte ce qui n'est pas prouvé , alors, il peut le faire plus ou moins vite , donc le résultat dépend de sa puissance . Où est la puissance humaine dans votre résultat ????
Problème identique : calculer l'accélération d'un homme qui monte à la corde ! votre problème est exactement du même genre .

[invitecaafce96]

Vous oubliez juste que le systéme n'est pas seulement constitué de masses inertes, il y a un moteur dans l'histoire .
Au départ , vous avez un homme et une planche au sol . En haut, a l'arrivée , s'il y a lieu ... L'homme et la planche ont gagné de l'énergie potentielle : d'où vient elle ? Et à quelle vitesse a t elle été gagnée ?
Je maitient le gag .

[LPFR]

Bonjour.
La première chose à faire quand on a un problème comme celui-ci est de le simplifier. Au lieu de travailler avec deux cordes identiques et deux chemins identiques il faut travailler avec une seule placée "en plein centre du milieu". Ça ne change pas le problème lui même, mais divise par deux le nombre de variables.
Il faut donner un nom à la tension de la corde (T, par exemple) qui est la force que l'acrobate exerce sur la corde et un autre à la force que les pieds de l'acrobate font sur l'échafaudage (F, par exemple).
Puis on écrit la deuxième loi de Newton (F = ma) pour l'acrobate et pour l'échafaudage et on élimine F
Puis, on peut scinder à nouveau la force entre les deux cordes.
Et on trouve les résultats de Chanur. Je n'ai pas les mêmes signes car j'ai choisi l'accélération positive vers le haut.
Au revoir.

[Nicophil]

Bonjour,

Et si m1 = m2 ?

[LPFR]

Bonjour,

Et si m1 = m2 ?

Re.
Si m1 = m2 les pieds de l'acrobate effleurent l'échafaudage avec une force d'appui nulle.
Et quand il tire de la corde, l'échafaudage le suit avec la même accélération et vitesse.
On tombe sur le problème classique du singe et du régime de bananes de même poids que le singe.
A+
EDIT: ici:
http://www.chegg.com/homework-help/q...ey-ofm-q514231

[invitecaafce96]

Re,
J'ai du mal avec l'application numerique ; si m1 et m2 sont grands , a = g ; en fait à cause des signes , tout reste immobile ?

[LPFR]

Re,
J'ai du mal avec l'application numerique ; si m1 et m2 sont grands , a = g ; en fait à cause des signes , tout reste immobile ?

Re.
Si les masses sont trop grandes pour la force de la victime, effectivement a = g, et il faut prévoir un bel enterrement.
A+

[invite9974b71e]

Bonjour à tous,

Je tiens à vous remercier pour vos réponses, et pour info, la réponse de Chanur est correcte

[Chanur]

pour info, la réponse de Chanur est correcte

Merci.

@catmandou

Problème identique : calculer l'accélération d'un homme qui monte à la corde ! votre problème est exactement du même genre .

L'homme et la planche ont gagné de l'énergie potentielle : d'où vient elle ? Et à quelle vitesse a t elle été gagnée ?

D'accord, mais vous oubliez que la force exercée par l'homme est donnée. Si je reprends votre exemple de l'homme qui monte à la corde, l'analogie correcte serait : calculer l'accélération d'un homme qui monte à la corde, sachant qu'il exerce une traction F sur la corde. Dans ce cas, on peut facilement calculer l'accélération et donc la vitesse du grimpeur. L'énergie potentielle est fournie par ses muscles.

Evidemment, c'est une vue de l'esprit de prétendre connaître cette force, sauf à ajouter des dynamomètres ...

A+

[invite21348749873]

Merci.

@catmandou




D'accord, mais vous oubliez que la force exercée par l'homme est donnée. Si je reprends votre exemple de l'homme qui monte à la corde, l'analogie correcte serait : calculer l'accélération d'un homme qui monte à la corde, sachant qu'il exerce une traction F sur la corde. Dans ce cas, on peut facilement calculer l'accélération et donc la vitesse du grimpeur. L'énergie potentielle est fournie par ses muscles.

Evidemment, c'est une vue de l'esprit de prétendre connaître cette force, sauf à ajouter des dynamomètres ...

A+

Bonjour Chanur
Quand vous dites que la somme des forces exterieures vaut 4F-(m1+m2)g vous supposez que la tension des cordes est toujours égale à F.
Mais est ce vraiment le cas?

[invitecaafce96]

Bonjour à tous,
J'ai bien compris le mauvais coté de mon raisonnement , sans qu'il soit faux , après coup ... La puissance humaine est contenue dans la force de l'Homme , la force dépend de sa puissance , la puissance est en amont du problème .
Je crois que dans la pratique, la force F n'est pas constante : l'homme lève les bras , tire sur la corde ( abaisse son centre de gravité ) , il doit lâcher la corde , au moins d'une main et se détendre et reprendre plus haut ...
Est ce que quelqu'un A VU , même dans un cirque , une personne monter de cette façon ?????

[LPFR]

...
Est ce que quelqu'un A VU , même dans un cirque , une personne monter de cette façon ?????

Bonjour Catmandou.
Je n'ai pas vu quelqu'un monter de cette façon.
Il faut voir que cela demanderait à la victime d'exercer en permanence une force égale à la moitié de son poids plus celle de l'échafaudage.
Mais j'ai vu deux ouvriers remonter un échafaudage similaire (avec eux dedans), mais avec un palan de chaque côté, ce qui diminuait la force à exercer.
Au revoir.

[invitecaafce96]

Bonjour,
J'ai tout de suite pensé à cette analogie , mais je pense que le montage est différent ; En simplifiant : les cordes sont fixées au sommet du toit, du bâtiment et les ouvriers manoeuvrent des treuils démultipliés à cliquet . Beaucoup plus relaxant comme grimpette même si ça ne vaut pas un ascenseur ..
Bonne journée.

[LPFR]

Bonjour,
J'ai tout de suite pensé à cette analogie , mais je pense que le montage est différent ; En simplifiant : les cordes sont fixées au sommet du toit, du bâtiment et les ouvriers manoeuvrent des treuils démultipliés à cliquet . Beaucoup plus relaxant comme grimpette même si ça ne vaut pas un ascenseur ..
Bonne journée.

Re.
Non. Quand je dis palan je ne veux pas dire treuil ni treuil à cliquet. Et quand je dis que la seule différence étaient les palans je sais ce que j'ai vu et ce que je dis.
Précision: j'ai vu ça à Paris il y a quelques 30 ans et c'était, même à l'époque, très surprenant.
A+