I-Effet d’inertie: Bloc sur camion

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1 I-Effet d’inertie: Bloc sur camion
FA R1 FB P FA+ FB+ P=0 R0 Fc p Fc+ p=0 R0

2 « Force » d’inertie d’entrainement
Dans R0 R1 R0 Loi de composition des accélérations Dans R1 R1 R0 D’où Force d’inertie due à l’accélération du camion

3 Pendule dans un véhicule en translation accéléré
Imaginons Dynamique Repère R0 (inertiel) (fixe) Statique Repère R1 (non inertiel) a (accéléré) Fie Equilibre a Avec Force fictive

4 II-L’attraction universelle
En savoir plus:

5 Le satellite tourne autour de la terre
La force d’attraction FT/S de la terre maintient le satellite sur une orbite circulaire. Vs Vs = Cte FS/T Le satellite tourne sur une orbite circulaire de rayon constant. Si le satellite fait une orbite en 24h: il est géostationnaire.

6 La terre tourne autour du soleil
La force d’attraction FS/T du soleil maintient la terre sur une orbite elliptique. La terre tourne sur une orbite elliptique. Le soleil est sur l’un des foyers de l’ellipse. Vt = Variable Vt Lorsque la terre se rapproche du soleil, la vitesse augmente FS/T Lorsque la terre s’éloigne du soleil, la vitesse diminue

7 III-Voiture dans un virage: la force de guidage
La force de guidage est la force FG qui maintient la voiture sur une trajectoire circulaire Va=Cte Va Va G r G r FG w w R0 R0 Dynamique

8 Voiture dans un virage: L’effet centrifuge
Pour évaluer l’effet centrifuge (la voiture est attirée vers l’extérieur du virage) Imaginons la voiture immobile, en équilibre. Statique FI : Force imaginaire qui s’oppose à FG (force de guidage) Peut s’écrire r G Avec w R0

9 Définition: « Force centrifuge »
Dans le référentiel terre on appelle « force centrifuge » la force imaginaire qu’il faudrait exercer sur le centre de gravité d’une voiture immobile pour créer sur les pneumatiques et les suspensions un effet identique à celui observé dans la réalité lorsque la voiture est soumise à la force de guidage.

10 Passagers d’une voiture
Vp=Cte Vp g Vp Vp g r r w w R0 R0 Dans le repère terrestre (considéré comme galiléen), lorsque la voiture tourne, les passagers poursuivent leur déplacement suivant une trajectoire rectiligne. En savoir plus: /lyc-moulin-st-amand/IMG/file/swf-phy/centrifuge.swf

11 Dynamique (R1 en rotation)
La voiture est mobile en rotation circulaire uniforme Les passagers sont soumis à une force transmise par la force de guidage de la voiture qui les maintient sur une trajectoire circulaire Vp g r Fg R1 w R0

12 Statique (R1 fixe) Pour évaluer l’effet centrifuge qui attirent les passagers vers l’extérieur du virage Imaginons la voiture immobile. Fi : Force imaginaire qui s’oppose à Fg (force de guidage) Peut s’écrire g r Avec R1 w R0

13 Définition Dans le référentiel voiture on appelle « force centrifuge » la force imaginaire qu’il faudrait exercer sur le centre de gravité des passagers d’une voiture immobile pour les voir s’animer d’un mouvement identique à celui observé dans la réalité lorsque la voiture est soumise à la force de guidage.

14 Pendule dans un véhicule en rotation uniforme
Imaginons Dynamique Repère R0 (inertiel) (fixe) Statique Repère R1 (non inertiel) ac (accéléré) Fie w r Equilibre ac Avec Force fictive

15 Cycliste dans un virage

16 ‘‘ On appelle force centrifuge la force transversale qu’il faudrait exercer sur le centre de gravité d’un cycliste immobile (on néglige la masse de la bicyclette) pour le maintenir « Force centrifuge » Imaginons la base en rotation transformée en base fixe Alors le cycliste est en équilibre FI force fictive qui empêche le cycliste de tomber ou en équilibre avec une inclinaison ide ntique à celle que l’on peut observer lorsqu’il décrit une trajectoire circulaire

17 Définition On appelle « force centrifuge » la force transversale qu’il faudrait exercer sur le centre de gravité d’un cycliste immobile pour le maintenir en équilibre avec une inclinaison identique à celle que l’on peut observer lorsqu’il décrit une trajectoire circulaire.

18 Pendule de Tournesol V Imaginons T Fi P T F P

19 IV-Effet de Coriolis « Force de Coriolis » d’une particule de masse unité qui se déplace vers l’est (dans le sens de rotation de la terre) Elle est perpendiculaire à la vitesse Sa direction est vers la droite de la trajectoire

20 Effet de Coriolis « Force de Coriolis » d’une particule de masse unité qui se déplace vers l’ouest (dans le sens opposé de rotation de la terre) Si un objet se déplace vers le sud, il est dévié vers l’ouest dans l’hémisphère nord et vers l’est dans l’hémisphère sud (il n’est pas dévié à l’équateur). Si un objet se déplace vers le nord, il est dévié vers l’est dans l’hémisphère nord et vers l’ouest dans l’hémisphère sud (il n’est pas dévié à l’équateur).

21 Annexe 1: Principe d’inertie
sites/lyc-moulin-st-amand/IMG/file/swf-phy/galileo.swf default/flash/relativite.php

22 Annexe 1: Forces centripètes

23 Annexe 2: Décrochage d’un avion
Position horizontale Amorce d’un virage Virage Décrochage

24 Annexe 3: Pendule de Foucault

25 Annexe 4: Pendule sur un plateau tournant
Meca/non_galileen/pendule_manege1.html