Action d'un aimant sur une bille d'acier.

[Julie ! 1ère S]

Bonsoir, j'ai un exercice a faire et je bloque... Quelqu'un pourrait m'aider s'il vous plait ? Et corriger mes erreurs. A bientot j'espère.

Une bille d'acier est suspendue a un dynamomètre par l'intermédiaire d'un fil de masse négligeable. Le dynamomètre accroché a un support indique 2,00 N.

1) Représenter le montage. Quelles sont les actions extérieures exercées sur la bille? Le fil ? Le dynamomètre? Précisez a chaque fois q'il sagit d'une action de contact ou d'une action a distance.

2) Quelles sont les forces exercées sur la bille. Compléter le shéma en indiquant ces forces. Quelle est la valeur P du poids de la bille.

On approche un aimant droit horizontal sur la droite de la bille. A l'équilibre, le centre d'inertie de la bille est a la meme altitude que l'axe de l'aimant et le fil est incliné d'un angle alpha de 10° par rapport a la verticale. La direction moyenne du dynamomètre est celle du fil.

3) Quelles sont les actions extérieures exercées a présent sur la bille ?
Que c'est il passé lorsqu'on a mis l'aimant en place?
Comment évolue la vitesse du centre d'inertie de la bille pendant cette phase ?

4)a) Rappelez le principes d'inertie et le principe des actions réciproques ?
b) Calculez la valeur de la force exercée par l'aimant sur la bille ?
Calculez la valeur de la force exercée par le fil sur la bille ?
c) En déduire la valeur indiquée par la valeur du dynamomètre ?




J'ai commencé a faire l'exercice...

1) Le shéma est fait...
Les actions exercée sur la bille sont la pesanteur (distance) et le fil ( contact).
Le fil subit la force du poids de la bille (contact) ainsi que celle du dynamomètre (contact).
Le dinamomètre fais face au poid de la bille (distance) par le fil (contact).

2) Les forces extérieures sont le fil et la pesanteur.
P = m*g

3) Les forces a présent sont le fil, la pesanteur et l'aimant.
La bille est attirée par l'aimant et donc la bille se "déplace".
Les forces ne se compensent plus et donc la bille bouge.
... Je ne sais pas y répondre a la dernière du 3 .

4)a) Tout corps demeure dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme s'il n'est soumis a aucune force ou si les forces se compensent.
Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d'égale intensité, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps B.

Voilà, le reste je ne sais pas comment m'y prendre... Peut on me corriger et m'aider s'il vous plait ?

[SoS(16)]

[quote][/quote]

Vos réponses sont correctes.

Faites un nouveau schéma avec la présence de l'aimant en appelant F la force crée par l'aimant.

La bille va se déplacer vers la droite jusqu'à un point d'équilibre, le dynamomètre faisant un angle avec la verticale de 10°

Le poids P de la bille n'a pas changé P = mg.

Crée aors une repère orthonormé ayant pour centre la bille et pour axes Ox, l'horizontale et Oy la verticale.
Projeter vos forces sur ces 2 axes, vous obtiendrer alors un système de 2 équations à 2 inconuues : F et T.

Il voud faudra ensuite résoudre ce sytème.
Bon courage en attendant vos résultats.

[Julie !]

Je ne sais pas trouver votre système... Pouvez vous m'expliquer s'il vous plait ?

[SoS(2)]

Bonsoir,

Représentez la bille, les trois forces auxquelles elle est soumise (poids, tension du fil, action de l'aimant) : vous aurez trois vecteurs qu'il vous restera à projeter sur les directions verticale et horizontale pour trouver le système d'équations à résoudre.

N'hésitez pas à revenir en insérant votre croquis dans le message.

[Julie]

Voilà ce que j'ai fait. Mais je ne vois pas comment faire pour votre système !

[SoS(16)]

Votre schéma est incorrect et incomplet.

- l'aimant se situe à la hauteur de la bille et son axe est horizontal .
- refaite le schéma en représentant toutes les forces : le poids P (identique à la première partie de l'exercice, c'est la même bille), la nouvelle tension du dynamomètre T' (toujours dans l'axe du dynamomètre qui est alors incliné) et la force F (vers la droite et horizontale.

Ensuite faites un repère orthonomé et projetez vos forces, comme déjà indiqué dans un message précédant. Vous obtiendrez un système de 2 équations à 2 inconnues : T' et F.

Bon courage et n'hésitez pas à nous recontacter.

[Julie !]

Bonjour, merci de toujours m'aider voilà j'ai fait le shéma et la relation...

Dites moi comment faire pour trouver T' et P s'il vous plait...

[SoS(2)]

Bonjour,

Un détail : il manque la flèche sur T'.

Pour le reste, votre schéma est un bon début mais la représentation des vecteurs force est incorrecte : ils ont la bonne direction mais pas la bonne longueur. En effet, d'après votre relation (j'écris les vecteurs en caractères gras) F + P = - T' et d'autre part, ce que vous savez sur la somme de deux vecteurs entraine que la disposition de ces vecteurs les uns par rapport aux autres est particulière : à vous de la trouver et le schéma sera juste !

N'hésitez pas à revenir...

[SoS(16)]

Quelques comléments d'infos et des précisions pour utiliser SOS PC :

- le poids P de la bille a toujours la même valeur pendant TOUT l'exercice : c'est la même bille de masse m et c'est la même planète (TERRE) et par conséquent l'accélération de la pesanteur est toujours la même g = 9,81 m.s-2.

- reliser l'ensemble des commentaires des différents intervenants qui vous ont donné des conseils et suivez-les :
- faire un repère orthonormé ayant pour centre O,le centre d'inertie de la bille,
- tracer 2 axes Ox et Oy,
- ecrire le principe d'inertie (équilibre => somme des vecteurs forces = vecteur nul)
- projeter sur l'axe Ox l'ensemble des vecteurs forces précédants : 1° équation,
- projeter sur l'axe Oy l'ensemble des vecteurs forces précédants : 2° équation,
- résolver le système de deux équations (1° et 2°) à deux inconnues (T' et F) précédants.

Nous attendons vos résultats.