Solution au problème 17.1.15 de la collection Kepe O.E.

17.1.15. Il faut déterminer la tension d'un des fils maintenant le point matériel M de masse m = 2 kg en équilibre après la rupture du deuxième fil.

Réponse : 9.81.

Ce problème est résolu en utilisant la loi de conservation de l'énergie et la loi de l'équilibre. Après la rupture d'un des fils, le point M commencera à se déplacer par inertie. Cependant, au moment de la rupture, la tension dans le fil restant va changer et devenir égale à la force gravitationnelle du point M, c'est-à-dire mg.

Puisque le point M est en équilibre, la somme des forces agissant sur lui doit être égale à zéro. Il s'ensuit que la tension dans le fil restant est également égale à mg.

Ainsi, la tension de l'un des fils maintenant le point M en équilibre au moment immédiatement après la rupture du deuxième fil est égale à 9,81 N (c'est-à-dire la force gravitationnelle du point M).

Solution au problème 17.1.15 de la collection de Kepe O.?.

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Ce produit numérique est une solution complète au problème 17.1.15 de la collection de problèmes de physique de Kepe O.?. La tâche consiste à déterminer la tension de l'un des fils qui maintient le point matériel M de masse m = 2 kg en équilibre après la rupture du deuxième fil.

La solution au problème repose sur l'utilisation de la loi de conservation de l'énergie et de la loi de l'équilibre. Après la rupture d'un des fils, le point M commencera à se déplacer par inertie. Cependant, au moment de la rupture, la tension dans le fil restant va changer et devenir égale à la force gravitationnelle du point M, c'est-à-dire mg. Puisque le point M est en équilibre, la somme des forces agissant sur lui doit être égale à zéro. Il s'ensuit que la tension dans le fil restant est également égale à mg.

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Solution au problème 17.1.15 de la collection de Kepe O.?. consiste à déterminer la tension d'un des fils maintenant en équilibre un point matériel de masse 2 kg. Pour ce faire, il est nécessaire d'utiliser les lois de la dynamique et des conditions d'équilibre de Newton.

De la condition d'équilibre, il résulte que la somme de toutes les forces agissant sur un point matériel est égale à zéro. Après la rupture d'un des fils, une seule force commence à agir sur le point matériel - la force de gravité, dirigée verticalement vers le bas.

Selon la deuxième loi de Newton, la somme de toutes les forces agissant sur un point matériel est égale au produit de la masse et de l'accélération :

ΣF = ma

Puisque le point matériel est en équilibre, l’accélération est nulle, ce qui signifie que la somme de toutes les forces est également nulle.

La force de gravité dirigée verticalement vers le bas est compensée par la tension des fils dirigés vers le haut selon des angles par rapport à l'horizon. A partir de considérations géométriques, on peut montrer que ces fils ont les mêmes angles de déviation par rapport à la verticale.

Ainsi, la tension de chaque fil est égale à la moitié de la force de gravité :

T = mg/2 = 2 kg * 9,81 m/s^2 / 2 = 9,81 N

Réponse : 9.81.

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