TP N� 2 : �quilibre d�un solide soumis � 3 forces pos� sur by hzi674k

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									équilibre d’un solide soumis à 3 forces posé sur un plan incliné.

       L’objectif du TP : utiliser les conditions d’équilibre pour déterminer une force inconnue.

       Le plan incliné est un rail en aluminium, équipé d’une poulie sur roulement à billes, d’un
rouleau cylindrique guidé par le rail, d’une butée en fin de course, d’un rapporteur, d’un fil à
plomb.
       Ce système permet le changement rapide de l’angle d’inclinaison et d’utiliser des masses
marquées.


       1°) Détermination de l’intensité de la réaction du plan incliné sur le rouleau
       cylindre (angle d’inclinaison de 30°) :



      Le                                                                rouleau cylindrique est
maintenu en                                                poulie
                                                                        équilibre sous l’action de
:                            rouleau
                -               cylindrique                             son poids P ;
                -                                                       la tension T du fil
                                                       T
parallèle au plan                                  A                    incliné ( = rail) ;
                -                              G                        la réaction R exercée par
                                     R
le plan incliné .
                                               P            charge
       a) Mesure                         30°                            du poids du cylindre :

     Effectuer                                                          la mesure à l’aide d’un
dynamomètre.

       P = .......................

       La faire vérifier.

       b) Montage :

       Réaliser le montage. L’angle d’inclinaison doit être de 30°.
       Accrocher à l’extrémité du fil des masses marquées de façon à maintenir en équilibre le
rouleau cylindrique (dans ce cas il ne touche ni la butée ni la poulie).
       Le faire vérifier.


       c) Intensité T de la tension du fil :

       Elle correspond au poids de la charge c’est à dire au poids des masses marquées
accrochées à l’extrémité du fil.
       Calculer l’intensité de T en utilisant la formule suivante T = m g
                      ( m désigne la masse de la charge en kg ; g = 10 N/kg)

                          T = ..................................=...................

       d) Tableau de caractéristiques :

       Compléter le tableau suivant :

       Force                      P.A                  Droite d’action                 Sens   Intensité

         P                          G


         T                          A


       d) Caractéristiques de la réaction du plan incliné sur le cylindre :

        En utilisant la condition d’équilibre suivante : P + T + R = 0 et par construction graphique
(à faire sur la feuille annexe n°1 : échelle 1 cm représente 0,1 N), déterminer l’intensité de R et
déterminer l’angle de la droite d’action de R par rapport au plan incliné.

       Intensité de R = ...................

       Angle entre la droite d’action de R et le plan incliné : ..........

       2°) Détermination de l’intensité de la réaction du plan incliné sur le rouleau
       cylindrique (angle d’inclinaison de 60°) :

       a) Montage :

       Réaliser le montage. L’angle d’inclinaison doit être de 60°.
       Accrocher à l’extrémité du fil des masses marquées de façon à maintenir en équilibre le
cylindre (dans ce cas il ne touche ni la butée ni la poulie)

       b) Intensité de T :

                T = ..................................=...................




       c) Caractéristiques de la réaction du plan incliné sur le cylindre :

       (à faire sur la feuille annexe n°1 : échelle 1 cm représente 0,1 N)
       Déterminer l’intensité de R et déterminer l’angle de la droite d’action de R par rapport au
plan incliné.

       Intensité de R = ...................

       Angle entre la droite d’action de R et le plan incliné : ..........

       3°) Comparaison du rapport tension/poids à l’angle d’inclinaison :

       En utilisant les résultats précédents, compléter le tableau suivant :

     Angle d’inclinaison x                      x = 30°                        x = 60°
           T (en N)
          P (en N)

               T/P


               sin x


       Comparer T/P et sin x .

								
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