Vitesse angulaire minimale
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Vitesse angulaire minimale



  1. #1
    invitebb29cdf7

    Vitesse angulaire minimale


    ------

    Salut, je suis en train d'étudier l'équilibre et la dynamique des corps en rotation et je suis tombée sur un exercice que je ne sais pas faire. Il est sensé être facile mais je ne sais pas du tout comment l'envisager:

    "Une balle de 250 gr fait un tour dans le plan horizontal. Quelle est la vitesse angulaire minimale de la balle pour que les cordes soient tendues?"

    Merci beaucoup pour votre aide

    Nom : Capture1.JPG
Affichages : 392
Taille : 11,6 Ko

    -----

  2. #2
    gts2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,

    On peut tirer sur une corde, mais pas la pousser, autrement dit si la corde est tendue, cela impose le sens de la tension.
    Il suffit donc de calculer celle-ci et d'imposer son sens pour trouver la relation.

  3. #3
    XK150

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour ,

    Est ce une erreur de ma part : on peut remplacer les 2 cordes actuelles par la corde virtuelle horizontale qui serait la hauteur du triangle ?
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  4. #4
    gts2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,

    La corde virtuelle sera inclinée (il faut bien compenser le poids), donc cela revient à remplacer deux inconnues (T1,T2) par deux inconnues (T, angle).

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Tifoc

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,
    Citation Envoyé par martix Voir le message
    Quelle est la vitesse angulaire minimale de la balle pour que les cordes soient tendues?"
    Vous connaissez la relation entre la vitesse angulaire et l'accélération centripète ?

  7. #6
    invitebb29cdf7

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour Tifoc,

    Oui je connais la relation entre la vitesse angulaire et l'accélération centripète (ac): ac = v^2/r = rω^2

    J'arrive à calculer le rayon (quand les cordes sont tendues); 1^2 = 0,5^2 + r^2 ... r= 0,87

    Mais je ne sais pas comment chercher v ou ω;
    v serait déplacement / intervalle de temps. Je pourrais calculer le déplacement par 2 π r, mais je me retrouve en qu'on connait pas l'intervalle de temps.
    Et je sais calculer ω comme ω = v/r (Mais vu que je ne sais pas comment calculer v je ne peut pas appliquer cette formule)

  8. #7
    phys4

    Re : Vitesse angulaire minimale

    La somme des tensions des cordes vous donne une force dont la direction est orientée dans l'angle au sommet du triangle.
    Le cas limite est celui pour lequel, la somme des accélérations serait suivant la corde du haut, la tension sur celle du bas s'annulerait.
    Cela vous donne une vitesse de rotation minimale.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  9. #8
    Black Jack 2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Bonjour ,

    Est ce une erreur de ma part : on peut remplacer les 2 cordes actuelles par la corde virtuelle horizontale qui serait la hauteur du triangle ?
    Bonjour,

    Oui, c'est une erreur.
    Si tu as une seule corde horizontale ... il faudra une vitesse de rotation infinie.

    Dans le cas de l'exercice, pour trouver la vitesse de rotation minimale ... il n'y aurait aucune force dans la corde du bas. (comprendre évidemment pourquoi)

    Cela rend alors l'exercice aisé.

  10. #9
    XK150

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Oui , merci , c'est bien tout ce qui me paraissait une erreur ...
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  11. #10
    gts2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Citation Envoyé par martix Voir le message
    Oui je connais la relation entre la vitesse angulaire et l'accélération centripète (ac): ac = rω^2.
    Mais je ne sais pas comment chercher v ou ω
    C'est un problème de mécanique, si vous n'écrivez pas, au minimum, le principe fondamental, vous ne pouvez avancer.
    Vous connaissez l'accélération, avec les indications que l'on vous donne, cela devrait suffire.

  12. #11
    sitalgo

    Re : Vitesse angulaire minimale

    B'jour,

    Comme le dit implicitement gts2 dans le message précédent, il faut d'abord trouver les forces en jeu. C'est un bête problème de statique.
    Indice : trouver la force minimum, ce qui implique que la corde du bas est tendue mais sans contrainte.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  13. #12
    Vctpil

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,

    Je me retrouve confronté à la même question, et une fois de plus, je ne vois pas comment aborder la question.

    "C'est un problème de mécanique, si vous n'écrivez pas, au minimum, le principe fondamental, vous ne pouvez avancer."

    Est-ce correct de dire que : T = FCentripède donc T=m.g.sin x (x étant l'angle entre la corde et l'horizontale) ?

    En même temps, ça ne me donne pas la direction à suivre pour trouver la vitesse angulaire.

    Merci.

  14. #13
    gts2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,

    D'où sort le "donc" dans T=FCentripède le poids n'intervient pas alors qu'il apparait dans la conclusion m.g.sin x

    Le principe fondamental dit et pas T=FCentripède

  15. #14
    Vctpil

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,

    Pouvez-vous me dire si ma résolution est correcte? Merci.

    Nom : Image1.jpg
Affichages : 233
Taille : 43,3 Ko

  16. #15
    Black Jack 2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Citation Envoyé par Vctpil Voir le message
    Bonjour,

    Pouvez-vous me dire si ma résolution est correcte? Merci.

    Pièce jointe 481794
    Bonjour,

    Il y a déjà une erreur à la première ligne : Theta = arcsin(0,5/1) = 30° et pas ce que tu as écrit.

  17. #16
    gts2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Bonjour,

    Autre remarque : faites les calculs en littéral : vous vous apercevriez que la valeur de la masse m n'intervient pas et qu'il est inutile de calculer T (et si la question est de calculer w, il n'est pas nécessaire de calculer v)

    A partir des deux projections vous avez immédiatement sin(alpha)=...
    Dernière modification par gts2 ; 21/07/2023 à 13h25.

  18. #17
    Vctpil

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Effectivement, concernant le sinus, j'ai vraiment manqué de flair!
    Dernière modification par Vctpil ; 21/07/2023 à 16h24.

  19. #18
    Vctpil

    Re : Vitesse angulaire minimale

    "Autre remarque : faites les calculs en littéral : vous vous apercevriez que la valeur de la masse m n'intervient pas et qu'il est inutile de calculer T (et si la question est de calculer w, il n'est pas nécessaire de calculer v)

    A partir des deux projections vous avez immédiatement sin(alpha)=..."

    Je n'ai pas compris, je ne vois vraiment pas comment vous arrivez à résoudre le problème sans m et v. Pourriez-vous me donner un exemple?

    Merci.

  20. #19
    gts2

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Je reprend simplement vos calculs :


    (si vous remplacez r par sa valeur en fonction des données, cela se simplifie).

    m apparait deux fois, si vous faites le rapport m disparait (et T également qu'il n'est donc pas nécessaire de calculer).
    Dernière modification par gts2 ; 21/07/2023 à 17h02.

  21. #20
    Vctpil

    Re : Vitesse angulaire minimale

    Merci, je vais essayer de voir comment résoudre le problème de cette manière.

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