Physique/Chimie

Question

Bonsoir, vous pouvez m’aider svp



Équilibre d'un pendule
Un pendule, constitué d'une bille
en acier suspendue par un fil, est
placé à proximité d'un aimant.
L'aimant exerce une force F Hori-
zontale qui maintient le pendule
en équilibre, le fil formant un
angle a = 30° avec la verticale.
aimant
bille
en acier
S
Echelle :
1) Dresser un inventaire des forces qui s'exercent sur la bille.
2) Donner les quatre caractéristiques de ces forces.
Données : T = 0,58 N et F = 0,29 N
La masse de la bille est m = 50 g
On prendra g = 10 N.kg
3) Tracer les vecteurs forces en choisissant une échelle convenable.
4) Quelle relation lie ces vecteurs (justifier)

1 Réponse

  • Réponse :

    Explications :

    Bonjour,

    1) Dresser un inventaire des forces qui s'exercent sur la bille :

    il y a 3 forces :

    Tension du fil = action de contact

    F aimant = action a distance

    P bille acier = action a distance

    2) Donner les quatre caractéristiques de ces forces.

    Tension du fil

    point d'application = point de liaison fil/bille - direction = fil tendu - sens = de bille vers attache fil/support - intensité = 0.58 N

    F aimant

    point d'application = centre de la bille - direction = suivant l'axe Nord/Sud de l'aimant - sens = de la bille vers l'aimant - intensité = 0.29 N

    P bille acier :

    point d'application = centre de la bille - direction = verticale = centre de la bille vers centre de la terre - sens = vertical descendant = de la bille vers la terre - intensité = m * g = 0.05 * 10 = 0.5 N

    3) Tracer les vecteurs forces en choisissant une échelle convenable.

    voir pièce jointe : remarque intensité effort pas à l'echelle !!

    4) Quelle relation lie ces vecteurs (justifier)

    Vectoriellement : T + F + P = 0

    En projection :

    axe GX horizontal passant par le centre de la bille G :

    F aimant = T fil * sin30° soit 0.29 = 0.58 * 0.5 = 0.29

    axe GY vertical passant par le centre de la bille G :

    P bille = T fil * cos30° soit 0.5 = 0.58 * 0.866  = 0.502

    Image en pièce jointe de la réponse Legrandu48

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