Energie cinétique selon le sens de rotation

[invite0422bcaa]

Bonjour,

1/ Je fais tourner un anneau dans le sens trigo autour de lui même
2/ Ensuite je le fais tourner au bout d'un bras dans le sens horaire
3/ Enfin, je lâche des petites parties de l'anneau lorsque celles ci sont comme sur la figure cela au fur et à mesure jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'anneau, j'ai dessiné des points verts (les points sont dans l'axe du bras), je récupère et mesure l'énergie cinétique:

1-2.png

Je fais la même manip mais cette fois l'anneau tourne sur lui même dans le sens horaire:

2.png


Pour faire tourner l'anneau sur lui même selon le sens horaire ou trigo je consomme la même énergie, idem pour le faire tourner autour du bras. Par contre en sortie j'ai une différence d'énergie entre le cas 2/ et le cas 1/ lorsque je récupère l'énergie cinétique des parties de l'anneau puisque les compositions des vitesses ne sont pas les mêmes. Si vous pouvez m'expliquer pourquoi ?

A bientôt

[invite5161e205]

Les pieces jointes ne sont pas valides

[invite5161e205]

Effectivement, ces deux cas de figures ne sont pas équivalents en termes d'énergie cinétique.

Si pour simplifier on ne prend qu'un point M en rotation sur r2,w2 autour du bras en rotation à r1, w1, point de masse m :
Ec = 1/2.m.v^2

A l'instant où on lache :

v = | (r1+r2).w1+r2.w2 |
selon que w2 est positif ou négatif de même valeur, v n'a pas la même valeur (ni une valeur opposée)

Les énergie cinétiques sont différentes

[invite0422bcaa]

Donc l'énergie à fournir au départ n'est pas la même ? je pensais que le sens de rotation de l'anneau sur lui même ne changeait pas l'énergie demandée pour tourner le bras, qu'en est il ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5161e205]

Si, il va falloir plus d'énergie pour faire tourner le mobile au bout du bras dans le même sens que le bras, qu'en sens contraire. Les calculs le montrent, et intuitivement, on peut se figurer que globalement, la rotation du mobile dans le 1er cas est "plus rapide" que dans le second cas.

[invite0422bcaa]

Bonjour Polf,

L'expression de l'énergie cinétique n'est pas:



Avec:

'd' la longueur du bras,
'm' la masse de l'anneau
'r' le rayon de l'anneau.
'w1' la vitesse de rotation du bras
'w2' la vitesse de rotation de l'anneau

Dans ce cas, comment le sens de rotation de l'anneau intervient dans la formule ?


A+


Rq. autre manip: lâcher tous les morceaux de l'anneau en même temps, pour un sens de rotation donné, les compositions des vitesses ne sont pas les mêmes quand dans la manip du premier post, si ?