La Machine d’Atwood

[invite0a531108]

bonjour à tous,

je suis en train de réaliser les exercices de mon syllabus afin de parvenir à réussir mon examen de janvier mais malheureusement, je rencontre un problème de compréhension.



voici mon énoncé



Pirlouit veut monter dans un arbre sans grimper. Il est assis sur une balançoire
attachée par une poulie à l’arbre . Il tire sur
l’extrémité libre de la corde de telle manière que le dynamomètre y indique
250N. Sachant que le poids de Pirlouit est de 320N et celui de la balançoire est
de 160N, calculez l’accélération de Pirlouit. Quelle est l’intensité de la force
que ce dernier exerce sur la balançoire ?






voici la solution du syllabus :

0, 4088m/s2 ; 83, 33N

Ma résolution:


le principe mis en action correspond parfaitement à la machine d'Atwood...

qui nous dis :

T − m1g = m1a
m2g − T = m2a

ce qui nous donne :

a = ((m2 − m1)/(m1 + m2))*g

T = ((2*m1*m2)(m1 + m2))*g



lorsque je m'imagine assis sur une balançoire avec un système de poulie, si je veux être aux repos, la force de part et autre de la balançoire doit être égal donc :

si je considère m1*g = le poids de l'enfant + le poids de la balançoire

j'obtiens 320N+160N = 480N

maintenant, je vais considérer que le système est a l'arrêt, c'est à dire qu'il n'y a pas de mouvement des deux côtés,

je vais donc avoir pour m2*g = 480 N et alors nous devons ajuster le dynamomètre pour qu'il indique 0

je ne vois pas d'autre solution que pour avoir une accélération positive vers le haut avec un poids supérieur à la force émise pour se soulever...


ensuite je commence à résoudre le problème

m2*g = 480+250 = 730 N

m1*g = 480 N


donc


a = ((m2 − m1)/(m1 + m2))*g
a = 2,02 m/s²

j'ai déjà la une grosse différence...

pourriez vous m'aider s'il vous plaît


merci d'avance
-----

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Ce n'est pas une machine d'Atwood, même si on peut utiliser l'idée et l'adapter à ce problème.
Vous n'avez qu'une seule masse: celle de Pirlouit plus la balançoire.
Quelles sont le forces qui agissent sur la masse ?
Pour écrire la seule équation de ce problème, il suffit d'appliquer la 2ème loi de Newton.
Au revoir.

[invite0a531108]

merci de votre réponse,

donc si j'ai bien compris :

les forces agissant sur la masse de l'enfant sont la gravité et la force appliqué par l'enfant...

la deuxième lois de Newton :

la sommes des forces = la masse * l'accélération :

la sommes des forces = 160 N + 320 N - 250 N = 230 N . or nous appliquons une force de 250 N donc 20 N en plus
la masse de l'enfant + la balançoire = 48,93

a = F/m
a = 20/48,93
a = 0,4087 m/s²

un grand merci

[invite6dffde4c]

Re.
Votre liste de forces est mauvaise. Pour être plus précis, donnez la valeur (et direction) de chacune d'elles.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0a531108]

ah d'accord, merci et excuse moi mais je ne suis pas sur de ce que je vais dire .

pour l'enfant, la force est m*g diriger vers verticalement vers le bas, la balançoire la force c'est m*g diriger verticalement vers le bas soit -480 N
tandis que la force exercer sur la corde tire la balançoire avec une force de 250 N verticalement vers le haut... soit +250 ce qui me donne -230 N

si je prend les 250 N de l'autre coté, j'arrive à 20N directement

donc

-320 - 160 + 250 + 250 = 20

20 / 48,93 = a

a= 0,40875 N

[invite0a531108]

oupss, a = 0,40875 m/s²

[invite0a531108]

je ne comprend pas bien la sous question avec la intensité :

Quelle est l’intensité de la force
que ce dernier exerce sur la balançoire ?


donc F = ma

F = m ( balançoire ) a (accélération trouvée ) ? non cela ne correspond pas à ce que nous cherchons

[invite6dffde4c]

Re.
Votre décompte est toujours mauvais. Vous avez oublié la force de la corde sur les mains de Pirlouit.
A+

[invite0a531108]

la force de la corde ?

je ne suis pas sur de bien comprendre :

verticalement vers le bas, nous avons le poids de l'enfant + la balance . ce qui nous donne -480 N
verticalement vers le bas nous avons la force exercée par l'enfant : -250 N
verticalement vers le haut nous avons la force de la corde sur les mains de l'enfant : -480+250 = -230N
verticalement vers le haut nous avons le poids de la l'enfant + la balançoire = 480N

je ne comprend pas bien, j'ai fais un schéma des forces mais cela n'était pas si compliqué

[invite6dffde4c]

Re.
Votre décompte est toujours mauvais. Il faut tenir compte de toutes et uniquement de toutes les forces qui s'exercent sur l'enfant plus balançoire.
-Les forces de l'enfant sur la ficelle ne sont pas exerces sur l'enfant mais sur la ficelle.
-la force de l'enfant sur la ficelle est donnée dans l'énoncé.
- La dernière est aussi fausse. Le poids de l'enfant plus la balançoire n'est pas exercé vers le haut mais vers le bas par la terre.
-Il manque la force de la ficelle sur la balançoire et l'enfant.

Quand vous appuyez votre doigt sur la table, votre doigt exerce une force sur la table et la table exerce une force de même valeur sur votre doigt mais dans l'autre sens. Il faut bien distinguer qui exerce une force sur qui.

A+

[invite0a531108]

merci de votre patience , je pense avoir compris :

verticalement vers le bas pour le poids de l'enfant vers la terre : -320 N
verticalement vers le bas pour le poids de la balançoire vers la terre : -160 N
verticalement vers le haut pour la ficelle sur l'enfant : +320 N
verticalement vers le haut pour la ficelle sur la balançoire : +160 N


jusque la je pense que c'est juste c'est le principe d'action/réaction

ensuite l'enfant tire la ficelle avec une force de 250 N donc si je comprend bien ce que vous me dites,

il va y avoir une force de la ficelle sur l'enfant et la balançoire dirigée verticalement vers le haut : +250 N
et pour terminer la réaction : -230 N

[invite6dffde4c]

Re.
Vous avez compte deux fois le poids de l'enfant et la balançoire.
La force que la ficelle fait sur les mains de l'enfant (et la balançoire) est de même valeur et de signe contraire à celle que l'enfant fait sur la ficelle. Et cette dernière est clairement indiquée dans l'énoncé.
A+

[invite0a531108]

se sont les 250 N non ?

[invite6dffde4c]

Re.
OUI.
A+

[invite0a531108]

un grand merci

[invite0a531108]

je n'ai toujours pas réussi à résoudre la sous question concernant l'intensité... pourriez vous m'aidez s'il vous plaît

[invite6dffde4c]

Re.
Je comprends la question comme la valeur de la force que les fesses de l'enfant exercent sur la balançoire.
Puisque vous avez calculé l'accélération de l'enfant et que vous connaissez sa masse, vous pouvez déduire la force totale
Vous connaissez les forces qui agissent sur l'enfant; son poids, la force de la ficelle sur ses mains et la force de la balançoire sur ses fesses, que vous cherchez.
A+

[invite0a531108]

ah oui, je viens de comprendre, un grand merci de votre patience et de votre aide mais surtout de votre patience .

a= 0,4088 m/s²

Ft = m * a

Ft: -320 N +250 N +X = m * a

Ft: -70 +X = 32,62 * 0,4088

Ft: X = 13,33+70

X = 83,33 N


merci beaucoup