Comment l’équilibre est-il possible ici?

Syl

Comment l’équilibre est-il possible ici?


Voici la question ……. Deux masses ponctuelles

m

et

2m

sont attachés à chaque extrémité d’une tige légère. La tige pivote au centre et est libre de se déplacer dans un plan vertical. Trouvez ensuite l’angle

UNE

lorsque le système est en position d’équilibre. Et n’hésitez pas à considérer toute information supplémentaire, vous pensez que j’ai oublié de mentionner.

Mon doute va comme ça …… la force gravitationnelle sera plus sur son bras gauche que celle de droite et donc le couple. Donc, ce que je pense, c’est que la tige devrait atteindre une position verticale avec une masse de

2m

au fond. Mais ce n’est pas ce qui se passe. Dites-moi où je me trompe.entrez la description de l'image ici

M. Zeng

position initiale? libéré du repos ou non?

Georg

Est-ce des devoirs?

Syl

Relâchée de sa position initiale, la tige pivote au centre et ce n’est pas mon devoir je travaille pour les examens d’entrée.

Réponses


 Steeven

Réponse corrigée, car (comme l’a souligné @Georg dans les commentaires) j’ai raté cette phrase:

La tige pivote au centre

Si les bras sont apparemment égaux, vous avez raison! Pour des angles égaux

UNE

et les bras

le couple

τ=Fcos(UNE)

causée par la double masse est deux fois plus grande. La tige atteindra certainement une position verticale,

UNE=90

, où les deux couples sont nuls,

τ1=τ2=0

.

Mais ce n’est pas ce qui se passe.

Dans ce cas, on ne nous a pas tout dit dans ce système. Y a-t-il plus de forces? Est la force

F

pas constant mais variant avec la hauteur?

Avec les informations indiquées uniquement (et en supposant que la gravité agit), la barre doit atteindre une position verticale.


Si les bras n’étaient pas également longs (comme je le pensais), un équilibre non vertical peut être atteint.

Les couples

τ=Fcos(UNE)

peut être égal à un certain angle (c’est-à-dire sans rotation) même avec différentes forces

F

si les distances

au point de rotation sont également différents,

12

.

David Z ♦

Juste pour référence future, vous n’avez pas à (et, je suppose, ne devriez pas) dire que la réponse a été corrigée dans la réponse elle-même. C’est à cela que sert le champ de description de la modification. La version éditée d’un article doit se lire comme si elle avait été écrite de cette façon depuis le début. Mais cela ne vaut probablement pas la peine de faire un tout nouveau montage juste pour y remédier.

Steeven

Roger, over’n’out!


 N Nair

Mais ce n’est pas ce qui se passe

Si votre tige est pivotée au centre, elle ne doit s’équilibrer qu’en position verticale, avec la masse ‘m’ en haut et ‘2m’ en bas, en l’absence de toute force supplémentaire.

Si vous êtes sûr que ce n’est pas ce qui se passe, alors, selon toute probabilité, la tige n’est pas pivotée au centre et steeven a expliqué le cas (dans la réponse ci-dessus).

Depuis, vous n’êtes sûr d’aucune information supplémentaire, c’est tout ce que je peux dire.

Syl

Très bien alors. Supposons maintenant que si nous remplaçons la masse « 2m » par « m » et la libérons à un angle A = 60 (entre son bras gauche et horizontal), elle doit alors rester à cette position.

Syl

Je suppose que vous vous trompez ici. Réfléchissez bien, ici les deux masses seront les mêmes et comme la tige pivote au centre, il y aura des couples égaux sur les deux bras et sera annulé EN TOUTES LES POSITIONS. Les composantes de la force seront mgcos (A) (« A » est l’angle aigu de la tige lumineuse avec l’horizontale). Nous parlons de conditions idéales. Dans votre expérience, la friction est impliquée.

Syl

Et le système n’oscillera jamais. C’est parce que l’énergie potentielle du système (avec les deux masses égales) est conservée à n’importe quelle position. (Lorsqu’une masse est levée de hauteur « h », l’autre descend tout de même.

N Nair

@Syl Désolé. Je n’ai pas beaucoup réfléchi à l’affaire. Vous avez raison. Lorsque les deux masses sont égales, les couples s’annulent à n’importe quelle position et le système n’oscille jamais. J’espère que ma réponse est juste dans le cas de 2m-m. J’efface le commentaire précédent.

 

comment, Est-il, ici?, l’équilibre?, possible

 

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