Solution au problème 1.2.11 de la collection Kepe O.E.

1.2.11 La balle 1 pesant 16N et la balle 2 sont reliées par un fil lancé sur le bloc D et maintenues en équilibre. Déterminez le poids de la balle 2 si l'angle ?= 30°. (Réponse 9.24)

Pour résoudre ce problème, il faut utiliser la condition d’équilibre du corps :

ΣF = 0, où ΣF est la somme de toutes les forces agissant sur le corps.

Dans ce cas, deux forces agissent sur la bille 2 : la force de tension du fil T et la force de gravité F₂.

La force de tension du fil est dirigée selon un angle ? à l'horizon :

T =F₁/péché ?, où F₁ - gravité de la balle 1.

La gravité de la balle 2 est dirigée verticalement vers le bas :

F₂ = m₂g, où m₂ - masse de la balle 2, g - accélération de la chute libre.

Considérant que le système est en équilibre, la force de tension du fil doit être égale à la force de gravité de la bille 2 :

T = F₂.

Remplacement d'expressions pour T et F₂, on a:

F₁/péché? = m₂g

En exprimant la masse de la boule 2, on obtient :

m₂ = F₁/(g*sin?) = 16/(9,81*sin30°) = 9,24 N

Ainsi, le poids de la bille 2 est de 9,24 N.

Solution au problème 1.2.11 de la collection Kepe O..

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Ce problème considère deux boules reliées par un fil sur un bloc et en équilibre. Le problème est de déterminer le poids de la deuxième bille, à condition que l'angle du filetage soit de 30 degrés. La solution au problème est présentée sous forme de calculs détaillés et d'explications qui vous aideront à mieux comprendre les lois physiques et à les appliquer dans la pratique.

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Donné: Poids de la balle 1 - 16 N L'angle entre le fil et l'horizon est de 30 degrés

Trouver: Poids de la balle 2

Solution: La balle 1 et la balle 2 sont reliées par un fil sur le bloc D et sont maintenues en équilibre. Cela signifie que le poids de la balle 1 et celui de la balle 2 doivent être égaux.

Nous pouvons utiliser la loi de conservation de l’énergie pour trouver le poids de la balle 2. Regardons les forces agissant sur le système :

• Le poids de la balle 1 est dirigé vers le bas et égal à 16 N
• Le poids de la balle 2 est dirigé vers le bas et inconnu
• La tension dans le fil est dirigée vers le haut et est égale au poids des deux billes

On peut donc écrire l'équation :

16 N + poids à bille 2 = tension du fil

Nous pouvons exprimer la tension du fil à partir de considérations géométriques :

tension du fil = poids de la bille 1 / sin ?

Où ? - l'angle entre le fil et l'horizon, qui est de 30 degrés.

Nous pouvons maintenant écrire l'équation finale :

16 N + poids de la bille 2 = (16 N / sin 30°)

En résolvant cette équation, on obtient :

poids de la balle 2 = (16 N / sin 30°) - 16 N ≈ 9,24 N

Ainsi, le poids de la bille 2 est d'environ 9,24 N.

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