Exo Méca PCSI

[Arnaud-29-31]

Tu as déjà l'expression de qui est égal à donc

Donc et on arrive bien au résultat ...

[xPingoo]

C'est bon j'ai réussi! Merci beaucoup pour votre aide!

Je commence à réfléchir à la dernière question qui est :
4) Déterminer la valeur minimale que doit avoir la hauteur h pour que le patineur puisse faire un tour complet du cylindre.
Indication : Trouver les conditions sur v et N pour que le sportif fasse un tour complet
Et je sais que le solution est h>5r/2

La condition sur N est N=P non?
Et pour v je ne vois. La vitesse est constante ici non?

[Mathusalem]

Pouvez-vous m'expliquer comment vous arriver à cela? J'ai essayé de chercher sur le dessin une relation, mais je n'ai pas réussi..

Mais pour v j'ai trouvé v=[2g(h-r(1-cos(\theta))]^1/2

Ton expression est juste.

Regarde simplement h' comme la hauteur au-dessus du sol.

Rcos(teta) est la distance verticale du centre du cercle jusqu'au point de contact sur le cylindre.
La hauteur au dessus du sol pour un tel point de contact est
R - Rcos(teta)

Ensuite je cherche (Theta"point")^2 grâce au théorème du moment cinétique
J'arrive à (Teta"point")^2= (2g(1-cosTeta))/r

Je serais curieux de voir ce que tu as fait. Le théorème du moment cinétique là c'est pas un cadeau.

Arnaud te file la soluce.
Le v que t'as calculé correspond à

[Mathusalem]

Quel est ton raisonnement pour le 4 ?

[xPingoo]

Rcos(teta) est la distance verticale du centre du cercle jusqu'au point de contact sur le cylindre.
La hauteur au dessus du sol pour un tel point de contact est
R - Rcos(teta)

Ca y est j'ai enfin compis merci!

Je serais curieux de voir ce que tu as fait. Le théorème du moment cinétique là c'est pas un cadeau.

J'avais fait un truc semblable en TD avec mon prof donc j'ai essayé de réappliquer mais bon sans résultats apparement!

[Mathusalem]

Le problème est que le moment cinétique n'est pas conservé dans ce problème. Quand tu te places au centre du looping, tu observes une force qui crée un moment, car pas toujours parallèle au vecteur rayon. La traduction de ça est que la bille qui tourne dans le looping ne tourne pas à vitesse constante, elle ralentit sous l'effet de la gravité, qui dans ce contexte "agit comme un bras de levier" dessus.
Donc en effet tu peux chopper l'expression de theta"point" là-dedans mais c'est pas cadeau cadeau.

[xPingoo]

Oui on pouvait pas l'appliquer ici en fait.. On l'avait fait sur un solide qui glissait le long d'une pente, donc là ça marchait..

[Black Jack]

C'est bon j'ai réussi! Merci beaucoup pour votre aide!

Je commence à réfléchir à la dernière question qui est :
4) Déterminer la valeur minimale que doit avoir la hauteur h pour que le patineur puisse faire un tour complet du cylindre.
Indication : Trouver les conditions sur v et N pour que le sportif fasse un tour complet
Et je sais que le solution est h>5r/2

La condition sur N est N=P non?
Et pour v je ne vois. La vitesse est constante ici non?

NON

Attention, tu manipules des formules mais sans en comprendre le sens physique.

Qu'est ce que N ?
En langage de tous les jours, c'est la force de réaction normale à la piste de la piste sur le bonhomme, ... et cela qu'il ait la tête en haut ou la tête en bas.

Donc pour que le contact homme piste existe et que le bonhomme continue son trajet sur cette piste sans tomber, il suffit que N >= ...

Si tu as compris, tu peux trouver ce qu'il faut mettre dans les "..." et alors en repartant de la réponse au point 3, tu trouveras la réponse du point 4.

:zen:

[Mathusalem]

Et pour v je ne vois. La vitesse est constante ici non?

raté aussi.
T'es constamment sous l'effet d'une force, la gravité. Tu peux pas avoir une vitesse nulle.

Pour ce que dit Black Jack, il suffit d'imaginer que tu es dans le looping.
1) Plus tu vas vite, plus celui-ci te pousse fort?/pas fort?
2) Plus tu vas lentement, plus celui-ci te pousse fort?/pas fort?
3) Si tu vas trop lentement, qu'est-ce qu'il va t'arriver?

Essaie de répondre à 1) et 2) et trouver pourquoi c'est le cas (entre autres, pense au fait que t'es forcé à être sur un cercle...)

Ensuite, la réponse devrait tomber assez immédiatement.

[xPingoo]

Je dirai que N >= P pour que le bonhomme ne quitte pas le support..
Mais oui j'ai beaucoup de mal à me "représenter" ce à quoi correspond certaines formules..
Et pour tenir dans le looping, il faut que la vitesse soit accélérée

[Black Jack]

Je dirai que N >= P pour que le bonhomme ne quitte pas le support..
Mais oui j'ai beaucoup de mal à me "représenter" ce à quoi correspond certaines formules..
Et pour tenir dans le looping, il faut que la vitesse soit accélérée

Ce n'est toujours pas cela, mais il devient difficile de t'aider plus sans donner la réponse.

N est la réaction du support sur le bonhomme.
Pose-toi les questions suivantes :

Dans le cadre cet exercice (donc bonhomme pas "accroché" mécaniquement à la piste) :

Que signifie N > 0 ?
Est-il possible que N < 0 ?
Que vaut N lorsque le bonhomme est "sur le point" de perdre le contact avec la piste (et ceci quelle que soit la position du bonhomme dans le looping) ?

:zen:

[xPingoo]

Je n'ai malheureusement aucune idée des réponses à vos questions...

[Arnaud-29-31]

Salut,
Tu dois trouver une condition sur h pour que le bonhomme fasse le tour du cylindre.
Black Jack te suggère de traduire ce que "faire le tour du cylindre" signifie pour N.

[xPingoo]

N doit être supérieur à 0?
Franchement, je ne vois pas, j'en ai aucune idée

[Black Jack]

N doit être supérieur à 0?
Franchement, je ne vois pas, j'en ai aucune idée

Oui, N >= 0

Mais si tu ne comprends ce que cela signifie physiquement, alors c'est sans grand intérêt.

:zen: