Physique g´en´erale
Session Pratique et Exercices
1`ere ann´ee Premier Semestre
4. Statique Manip 1
– Objectifs : Etudier les moments de forces
– Utiliser une balance et ´etablir des situations d’´equilibre
(a) Mettre la balance en ´equilibre en attachant des poids (´egaux) aux deux extr´emit´es de la balance. D’un cot´e, attacher les poids avec un long fil (pas de poulie⇒α= 90◦).
(b) Ramener le poids d’un cot´e de la balance de 30mm (2 trous)
(c) De l’autre cot´e, utiliser la poulie aimant´ee et le fil pour r´etablir l’´equilibre (voir Fig 1).
(d) Mesurer l’angleαentre le fil `a son attache sur la balance et l’horizontale.
(e) R´ep´eter la mesure pour une autre position x1 du poids sur la balance et remplir le tableau ci-dessous.
(f) Comparer les valeurs calcul´ees pourx1·P1,x2·P2, etx2·P2·sinα.
x1 P1 x1·P1 x2 P2 α x2·P2 x2·P2·sinα
0. 90◦
1.
2.
!
x
1x
2P
1P
2 Fig.1: Montage de la balance et de la poulie.1
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1`ere ann´ee Premier Semestre
Manip 2
– Objectifs : Etudier l’´equilibre des poulies
(a) Etablir les montages indiqu´es sur la figure 2, et mesurer la force appliqu´ee sur l’extr´emit´e libre de la corde.
(b) Comparer avec les valeurs calcul´ees.
Fig.2: Mesurer la forceFA pour ces montages de poulies.
Manip 3
– Objectifs : D´eterminer le centre de gravit´e d’une forme donn´ee (a) Consid´erer la forme donn´ee par la figure 3.
(b) Diviser la forme en quelques objets g´eom´etriques simples (rectangle, cercle, demi-cercle, tri- angle).
(c) Pour chaque forme g´eom´etrique simple, d´eterminer les coordonn´ees de son centre de gravit´e, ainsi que sa surface. Note : le centre de gravit´e du demi cercle de rayonRse trouve `a 4R3π du centre du cercle.
(d) D´eterminer les coordonn´ees du centre de gravit´e global par la moyenne des centres de gravit´e secondaires, pond´er´es par la surface correspondante.
(e) A quel trou cela correspond-il ?
(f) V´erifier sur le mod`ele en bois `a l’aide d’un fil `a plomb.
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Fig.3: Dans quel trou de la forme noire se trouve le centre de gravit´e ?
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