Forces

par **Gmma** » 10 Jan 2007, 12:51

Bonjour, pourriez vous m'aider pour cet exercice s'il vous plaît?

Dans les exemples suivants, on considère le mouvement, dans un référentiel terrestre, d'un objet ou d'un personnage supposé indéformable. D'après chaque description du mouvement, dire si l'objet ou le personnage est soumis ou non à un ensemble de forces qui se compensent.

a. Un skieur descend une piste rectiligne, sa vitesse augmente de 2 m.s-1 toutes les secondes.
b. Une fusée décolle verticalement.
c. Un skieur remonte une piste sur un téléski qui le tracte en ligne droite à vitesse constante.
d. Une voiture prend un virage à la vitesse de 50 km.h-1
e. un palet de hockey sur glace décrit une trajectoire rectiligne à vitesse constante.

Voici ce que j'ai fait
a) Pour le skieur on dit que sa vitesse augmente donc normalement les forces ne se compensent pas.

b) je ne sais pas.

c)vitesse constante donc les forces se compensent.

d)ne se compensent pas.

e)vitesse constante donc les forces se compensent.

Merci d'avance :happy2:

par **anima** » 10 Jan 2007, 18:30

Gmma a écrit:Bonjour, pourriez vous m'aider pour cet exercice s'il vous plaît?

Dans les exemples suivants, on considère le mouvement, dans un référentiel terrestre, d'un objet ou d'un personnage supposé indéformable. D'après chaque description du mouvement, dire si l'objet ou le personnage est soumis ou non à un ensemble de forces qui se compensent.

a. Un skieur descend une piste rectiligne, sa vitesse augmente de 2 m.s-1 toutes les secondes.
b. Une fusée décolle verticalement.
c. Un skieur remonte une piste sur un téléski qui le tracte en ligne droite à vitesse constante.
d. Une voiture prend un virage à la vitesse de 50 km.h-1
e. un palet de hockey sur glace décrit une trajectoire rectiligne à vitesse constante.

Voici ce que j'ai fait
a) Pour le skieur on dit que sa vitesse augmente donc normalement les forces ne se compensent pas.

b) je ne sais pas.

c)vitesse constante donc les forces se compensent.

d)ne se compensent pas.

e)vitesse constante donc les forces se compensent.

Merci d'avance :happy2:

b) La fusée se déplace, quand même. Elle échappe à l'attraction de la Terre, donc elle dépasse la vitesse de libération. Or, elle est lancée à 0 m.s-1! Donc, elles ne se compensent pas

Attention, dans tes réponses, mets aussi la DIRECTION de la vitesse. Dès fois, ca rentre en compte (notamment dans le d)

par **Flodelarab** » 10 Jan 2007, 19:08

C bien pasqu'on est incapable de faire un système de propulsion indexé sur la compensation du poids .... sinon la réponse ne serait pas si évidente ...

par **anima** » 10 Jan 2007, 19:18

Flodelarab a écrit:C bien pasqu'on est incapable de faire un système de propulsion indexé sur la compensation du poids .... sinon la réponse ne serait pas si évidente ...

Le poids d'une fusée n'est pas constant...On le suppose constant jusqu'a bac+1 pour simplifier les trucs

par **Flodelarab** » 10 Jan 2007, 19:28

anima a écrit:Le poids d'une fusée n'est pas constant...On le suppose constant jusqu'a bac+1 pour simplifier les trucs

Tu peux considérer le poids de la fusée constant si ça te fais plaisir, ça ne change absolument rien a mon objection. On pourrait envoyer une fusée dans l'espace à vitesse constante.

Flemmard de physiciens !

par **anima** » 10 Jan 2007, 19:49

Flodelarab a écrit:Tu peux considérer le poids de la fusée constant si ça te fais plaisir, ça ne change absolument rien a mon objection. On pourrait envoyer une fusée dans l'espace à vitesse constante.

Flemmard de physiciens !

...La vitesse de libération, peut-être. Mais t'as oublié un truc: tu la construis à vitesse constante ta fusée? Quoi qu'il arrive, soit avant le mouvement, soit pendant le mouvement, il y aura accélération.

par **Flodelarab** » 10 Jan 2007, 20:33

anima a écrit:tu la construis à vitesse constante ta fusée?

:ptdr: :ptdr: :ptdr:
J'adore l'idée.
J'imagine bien les constructeurs courrir en assemblant la fusée!
:ptdr:

par **anima** » 10 Jan 2007, 20:34

Flodelarab a écrit::ptdr: :ptdr: :ptdr:
J'adore l'idée.
J'imagine bien les constructeurs courrir en assemblant la fusée!
:ptdr:

Et histoire de finir en beauté. Ce n'est pas possible de l'assembler dans le champ grav. de la Terre, puis ensuite la faire aller au sol puis remonter sans augmenter la vitesse. Donc, un lancement de fusée ne peut pas être une compensation de forces...

par **Flodelarab** » 10 Jan 2007, 20:40

anima a écrit:Et histoire de finir en beauté. Ce n'est pas possible de l'assembler dans le champ grav. de la Terre, puis ensuite la faire aller au sol puis remonter sans augmenter la vitesse. Donc, un lancement de fusée ne peut pas être une compensation de forces...

Puisque tu chipotes, je t'indique que j'avais déjà pensé à ça. Comme on n'indique pas d'où décolle la fusée, j'imaginais le pied de la fusée posé sur un socle à vitesse constante. Le décollage s'effectue alors lorsqu'on arrete de propulser la fusée qui continue a vitesse constante alors que le socle décélère (voire retombe sur terre).

:ptdr:

par **anima** » 10 Jan 2007, 20:41

Flodelarab a écrit:Puisque tu chipotes, je t'indique que j'avais déjà pensé à ça. Comme on n'indique pas d'où décolle la fusée, j'imaginais le pied de la fusée posé sur un socle à vitesse constante. Le décollage s'effectue alors lorsqu'on arrete de propulser la fusée qui continue a vitesse constante alors que le socle décélère (voire retombe sur terre).

:ptdr:

Foutaises. T'oublie un truc: la vitesse porte sur le centre de gravité de l'objet. Donc...notre cher petit socle est inclus et donc la vitesse n'est pas constante vu qu'elle changera de point d'application et légèrement de direction. Sinon, ca serait trop simple. En plus, à l'origine des temps, ton truc n'est pas au repos...

par **Flodelarab** » 10 Jan 2007, 20:43

anima a écrit:Foutaises. T'oublie un truc: la vitesse porte sur le centre de gravité de l'objet. Donc...notre cher petit socle est inclus et donc la vitesse n'est pas constante vu qu'elle changera de point d'application et légèrement de direction. Sinon, ca serait trop simple. En plus, à l'origine des temps, ton truc n'est pas au repos...

Tu plaisantes ?
Si je te bouscule pour aller plus vite à la cantine, je ne modifie pas ton centre de gravité !

par **anima** » 10 Jan 2007, 20:45

Flodelarab a écrit:Tu plaisantes ?
Si je te bouscule pour aller plus vite à la cantine, je ne modifie pas ton centre de gravité !

Y'a une grosse différence là. Tu me bouscules, tu ne restes pas en contact avec moi. C'est un choc; or, la, on parle de contact prolongé. Soit on prend fusée+Socle comme un tout, soit on ne prend pas.

De plus, je doute franchement que le référentiel Galiléen accepte ce genre de trucs...

par **Flodelarab** » 10 Jan 2007, 20:49

anima a écrit:Y'a une grosse différence là. Tu me bouscules, tu ne restes pas en contact avec moi. C'est un choc; or, la, on parle de contact prolongé. Soit on prend fusée+Socle comme un tout, soit on ne prend pas.

Les bobsleighers qui poussent le bob et le lache sans monter dedans son un bon exemple. Ou vois tu une modification du centre de gravité ?

par **anima** » 10 Jan 2007, 20:51

Flodelarab a écrit:Les bobsleighers qui poussent le bob et le lache sans monter dedans son un bon exemple. Ou vois tu une modification du centre de gravité ?

Les bobsleighers MONTENT dans le bobsleigh. Dès lors, la masse ne change pas, si?

Ah et au fait. J'ai une autre objection pour ton socle. Ton socle se détache, la masse du système diminue -> la force d'attraction diminue -> changement d'équilibre -> mouvement non-constant

par **anima** » 10 Jan 2007, 21:00

Oh et puis, j'en rajoute une couche. Les boosters aux fusées, tu crois que ca n'équivaut pas à ton socle? Pourtant, on le saurait si le mouvement était rectiligne uniforme... tu ne crois pas? :we:

(Note à Domi: j'ai vu que tu t'y mettais, alors je te dis direct: j'aurai pas du parler de centre de gravité, mais de masse associée au volume se déplacant)

par **Dominique Lefebvre** » 10 Jan 2007, 21:11

Bonsoir,

Désolé de revenir à des considérations plus terre à terre, comme la question initiale, à savoir: est-ce qu'une fusée qui décolle est soumise à un ensemble de forces qui se compensent?

Que ce soit avec ou sans boosters, une fusée qui décolle est animée d'un mouvement uniformément accéléré! Et ce, qu'elle atteigne ou non la vitesse de libération, et que l'on considère ou non la variation de masse par consommation de carburant (simplement l'équation différentielle est plus simple si on ne considère pas la variation de masse).

est-ce que cela vous semble contestable? On peut s'amuser à établir l'équation différentielle du mouvement pour s'en convaincre...

Notons aussi que, quitte à chipoter, le référentiel terrestre n'est pas galiléen, ce qui règle la question...

En ce qui me concerne, la réponse me semble clairement être NON.

par **anima** » 10 Jan 2007, 21:13

Dominique Lefebvre a écrit:Bonsoir,

Désolé de revenir à des considérations plus terre à terre, comme la question initiale, à savoir: est-ce qu'une fusée qui décolle est soumise à un ensemble de forces qui se compensent?

Que ce soit avec ou sans boosters, une fusée qui décolle est animée d'un mouvement uniformément accéléré! Et ce, qu'elle atteigne ou non la vitesse de libération, et que l'on considère ou non la variation de masse par consommation de carburant (simplement l'équation différentielle est plus simple si on ne considère pas la variation de masse).

est-ce que cela vous semble contestable? On peut s'amuser à établir l'équation différentielle du mouvement pour s'en convaincre...

Notons aussi que, quitte à chipoter, le référentiel terrestre n'est pas galiléen, ce qui règle la question...

En ce qui me concerne, la réponse me semble clairement être NON.

MERCI DOMI! Mon sauveur! :zen:

P.S.: je peux te demander une petite démo de l'équa. diff et quel type de référentiel la Terre est? Juste par curiosité :we:

par **Dominique Lefebvre** » 10 Jan 2007, 21:25

anima a écrit:MERCI DOMI! Mon sauveur! :zen:

P.S.: je peux te demander une petite démo de l'équa. diff et quel type de référentiel la Terre est? Juste par curiosité :we:

Commençons par le référentiel : on peut considérer un référentiel centré sur une origine à la surface de la terre (le référentiel du laboratoire disent les exos...). Ce référentiel est accéléré par rapport à un référentiel géocentrique (dont l'origine est le centre de la terre). Il est en rotation // centre de la terre (d'où par exemple l'apparition de forces d'inerties comme la force de Coriolis...)

Si maintenant tu choisis un référentiel stellaire (basé sur des étoiles lointaines) et que tu étudies dans ton réfrentiel géocentrique, il faut que tu tiennes compte du mouvement de la terre // soleil et du soleil // à la galaxie.

Tout ça pour dire que le référentiel absolu n'existe pas dans l'espace eucliden de la mécanique classique ni même dans aucune mécanique. L'espace de travail en physique est jusqu'à preuve du contrainte continu, homogène et isotrope!

L'approximation du référentiel galiléen n'est pas possible pour bon nombre d'études en physique. Par exemple, explique la formation d'un cyclone dans un référentiel galiléen!

par **anima** » 10 Jan 2007, 21:30

Dominique Lefebvre a écrit:Commençons par le référentiel : on peut considérer un référentiel centré sur une origine à la surface de la terre (le référentiel du laboratoire disent les exos...). Ce référentiel est accéléré par rapport à un référentiel géocentrique (dont l'origine est le centre de la terre). Il est en rotation // centre de la terre (d'où par exemple l'apparition de forces d'inerties comme la force de Coriolis...)

Si maintenant tu choisis un référentiel stellaire (basé sur des étoiles lointaines) et que tu étudies dans ton réfrentiel géocentrique, il faut que tu tiennes compte du mouvement de la terre // soleil et du soleil // à la galaxie.

Tout ça pour dire que le référentiel absolu n'existe pas dans l'espace eucliden de la mécanique classique ni même dans aucune mécanique. L'espace de travail en physique est jusqu'à preuve du contrainte continu, homogène et isotrope!

L'approximation du référentiel galiléen n'est pas possible pour bon nombre d'études en physique. Par exemple, explique la formation d'un cyclone dans un référentiel galiléen!

Merci. Ca m'a éclairé sur pas mal de points pour mon prébac, en plus. Chapeau :++:

par **Dominique Lefebvre** » 10 Jan 2007, 22:21

Excuse moi, un truc à faire.. Revenons à notre équa diff de mouvement.

Imaginons une fusée dont les tuyères orientées verticalement éjectent des gaz à la vitesse u, orientée verticalement vers le bas. Je néglige les frottements de l'air.

On applique le PFD en remarquant ici que la masse du mobile varie! J'appelle m la masse du combustible (qui brule pour produire les gaz qui font décoller la fusée) et M la masse de la fusée hors combustible (M est donc constant).

Le PFD s'écrit (M+m)dv/dt = (d(M+m)/dt)*u + (M+m)g

Je suppose (mais c'est une simplification) que g est constant (ne dépend pas de l'altitude).

La fusée décolle si dv/dt > 0 et donc si -dm/dt > (m+m)*g/u . En fait le décollage dépend de la masse de gaz éjecté et de la vitesse d'éjection.

Il suffit de définir la loi de variation de masse du combustible (souvent m = m0(1 - a/t) et cela te permet une étude sympatique du mouvement...

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