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Pendule, accélération



  1. #1
    Laureine

    Pendule, accélération


    ------

    Bonjour tout le monde !

    Alors voilà je viens de lire les recommandations du forum.
    Je ne viens pas vous demander de résoudre l'exercice car l'exercice est déjà résolu
    Ce qui m’embête c'est que je ne comprend plus un des liens que j'ai jadis écrit pour cet exercice (je l'ai fait il y a longtemps).
    J'espère que vous pourrez m'aider

    Enoncé :
    Une bille est suspendue à une potence par un fil long de 0,2 m mais de masse négligeable.
    A quelle vitesse angulaire doit tourner la potence autour de son axe pour que le fil fasse un angle de 25° avec la verticale ?

    Nom : Bille 1.jpg
Affichages : 56
Taille : 36,8 Ko

    J'utilise la formule M = I.alpha, l'équivalent de F = m.a pour un mouvement en rotation
    Lorsque je décompose les forces sur x, je remplace I.alpha en m.w2.r (où w = vitesse angulaire, r = rayon)
    C'est ici que je ne comprend plus comment je suis arrivée à cette formule
    Je sais juste que I (= moment d'inertie) = m.r2

    Un ami me dit qu'ici, je dois en fait prendre F = m.a avec accélération centripète = w2.r
    Mais pourquoi donc ici ?

    Merci d'avance

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    Etrange

    Re : Pendule, accélération

    Salut,

    La bille décrit une trajectoire circulaire à vitesse angulaire constante w, son mouvement est donc accéléré et l'accélération a est centripète. Sa norme est w²r comme te l'a dit ton ami. Il s'agit simplement de l'accélération d'un objet en mouvement circulaire uniforme. Cette valeur peut être retrouvée en dérivant l'équation horaire d'un tel objet. En projetant l'égalité F=ma radialement et selon l'axe vertical on obtient la relation entre la vitesse angulaire w et l'angle recherché.

  4. #3
    LPFR

    Re : Pendule, accélération

    Bonjour et bienvenu au forum.
    On suppose que la vitesse de rotation est constante. Donc l'accélération angulaire est zéro et votre équation M = I.alpha ne sert à rien.

    Faites un dessin clair (et pas de la microphysique) et dessinez le poids de la bille, la tension du fil et la force centripète.
    Les composantes verticales s'annulent et la force horizontale doit être égale à la force centripète. Cela vous permet de calculer la tension du fil et la vitesse pour avoir la bonne force centripète.
    Au revoir.

  5. #4
    Laureine

    Re : Pendule, accélération

    Re bonjour !

    Oui je viens de refaire un dessin détaillé et j'ai enfin décortiqué la situation, grâce à vous. Merci !
    En regardant aussi de plus près la formule, on comprend qu'elle est inutilisable car il n'y a de toute façon pas de moment de force dans le mouvement de la bille autour du pivot.

    Merci encore! Cette formule est désormais bien ancrée

    Laureine

  6. A voir en vidéo sur Futura

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