De l'action, du choc, de la physique !

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Jean-Batman
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De l'action, du choc, de la physique !

Messagepar Jean-Batman » 25 juin 2013, 17:42

Salut,

Deux ouvriers se tiennent debouts sur une plateforme, une poulie au dessus de la tête de chacun.
A un instant t ils se mettent à tirer tous les deux sur les cordes rattachées à la plateforme et articulées par les poulies, en exerçant chacun une force f dirigée vers le sol.
Chaque ouvrier a une masse m et la plateforme a une masse 1,4m. L'ensemble est soumis à un champ de pesanteur g.

Trouver l'accélération des ouvriers.

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Miltøn
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Re: De l'action, du choc, de la physique !

Messagepar Miltøn » 25 juin 2013, 20:49

Bah euh… J’avoue ne pas être certain : la poulie démultiplie-t-elle la force ? Je n’ai pas étudié leur fonctionnement détaillé cette année… En supposant que oui, les poulies multiplient la force par deux, en posant ī un vecteur directeur vertical dirigé vers le haut, par exemple : la somme des forces extérieurs qui s’appliquent sur le système {plateforme;ouvriers} de masse 3,4 m vaut ¯F = (4f - 3,4×m×g) ī d’où d’après le PFD, ā = (20/17×f/m - g) ī. On en déduit donc que a = ||ā|| = ||(20/17 × f/m - g) ī|| (20/17×f/m - g)×||ī|| = 20/17×f/m - g… C’est bien ça ?
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Re: De l'action, du choc, de la physique !

Messagepar tphi » 26 juin 2013, 12:30

Milton a écrit :En supposant que oui, les poulies multiplient la force par deux


le peu qui me reste du peu de sens physique que j'ai eu un jour me hurle que non, la poulie retransmet l'intégralité de l'effort.
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Re: De l'action, du choc, de la physique !

Messagepar Miltøn » 26 juin 2013, 12:57

tphi a écrit :le peu qui me reste du peu de sens physique que j'ai eu un jour me hurle que non, la poulie retransmet l'intégralité de l'effort.

Okay, alors dans ce cas, c’est 10/17 × f/m - g…
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Re: De l'action, du choc, de la physique !

Messagepar Jean-Batman » 27 juin 2013, 14:14

tphi a écrit :
Milton a écrit :En supposant que oui, les poulies multiplient la force par deux


le peu qui me reste du peu de sens physique que j'ai eu un jour me hurle que non, la poulie retransmet l'intégralité de l'effort.

En effet, tphi, mais cela dépend du type de poulie utilisé ! Ici nous avons une poulie simple, mais si nous avions utilisé un mécanisme plus complexe, on aurait pu par exemple diviser la force requise par 2 ou par 4 !

La réponse est :
On isole le système {plateforme,ouvriers} de masse 3,4m. On considère donc que l'accélération des ouvriers est la même que celle de la plateforme.
Le PFD nous donne : 3,4m*a=Somme des forces exercées sur l'ensemble=Poids_{ensemble}+forces.

On constate que le terme forces est la somme des forces que la corde exerce sur les ouvriers (principe d'action-réaction de Newton) et des forces que la corde exerce sur la plateforme. Ces forces valent f et sont dirigées vers le bas.

On a au final en projection sur Oz : 3,4ma=-3,4g+4f d'où a=20f/17m - g

C'était bien mais tu t'es sans doute un peu embrouillé quelque part.

Bon, cet exo n'est pas dur, c'était un prétexte pour vérifier vos acquis. :lol:
Maintenant pour quelque chose de plus challenging :

Par des considérations énergétiques, trouver la période des oscillations d'un fluide de masse volumique rho, dans un tube en U lorsqu'on enlève brusquement un piston qui poussait le fluide d'un côté du tube.
On vous laisse le choix des notations, pour peu qu'elles ne soient pas trop fantaisistes.
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