Exercices pour le cours de physique de Feynman
Exercice 2.18 Une échelle uniforme de 3 m de long munie de roulettes à son extrémité supérieure est penchée contre un mur lisse, comme sur la figure 2.16. L’échelle
pèse 15 kg. Une masse W = 30 kg est suspendue à un barreau à 75 cm du sommet.
Figure 2.16
W
2,4 m
1,8m
3m
Trouver :
(a) la force F R qu’exercent les roulettes sur le mur.
(b) Les forces horizontale F h et verticale F v qu’exerce l’échelle sur le sol.
Exercice 2.19 Une planche de poids W et de longueur
√
3 R se trouve dans un cylindre lisse circulaire de rayon R, comme sur la figure 2.17. À une extrémité de la planche
se trouve un poids W/2. Calculer l’angle θ de la planche à l’équilibre.
Figure 2.17
R
θ
Exercice 2.20 Un barreau uniforme de longueur l et de poids W repose, en ses extrémités, sur deux plans inclinés comme sur la figure 2.18. À partir du principe des travaux
virtuels, trouver l’angle α auquel le barreau se trouve en équilibre. (Négliger les frottements.)
Figure 2.18
90°
60 °
α
Exercice 2.21 Une petite sphère solide de rayon 4,5 cm et de poids W, doit être suspendue par un fil aux extrémités d’un récipient lisse hémisphérique d’un rayon de 49 cm,
comme sur la figure 2.19. On s’aperçoit que si le fil est plus court que 40 cm, il se rompt.
À partir du principe des travaux virtuels, trouver la force de rupture F du fil.
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Exercice 2.18 Une échelle uniforme de 3 m de long munie de roulettes à son extrémité supérieure est penchée contre un mur lisse, comme sur la figure 2.16. L’échelle
pèse 15 kg. Une masse W = 30 kg est suspendue à un barreau à 75 cm du sommet.
Figure 2.16
W
2,4 m
1,8m
3m
Trouver :
(a) la force F R qu’exercent les roulettes sur le mur.
(b) Les forces horizontale F h et verticale F v qu’exerce l’échelle sur le sol.
Exercice 2.19 Une planche de poids W et de longueur
√
3 R se trouve dans un cylindre lisse circulaire de rayon R, comme sur la figure 2.17. À une extrémité de la planche
se trouve un poids W/2. Calculer l’angle θ de la planche à l’équilibre.
Figure 2.17
R
θ
Exercice 2.20 Un barreau uniforme de longueur l et de poids W repose, en ses extrémités, sur deux plans inclinés comme sur la figure 2.18. À partir du principe des travaux
virtuels, trouver l’angle α auquel le barreau se trouve en équilibre. (Négliger les frottements.)
Figure 2.18
90°
60 °
α
Exercice 2.21 Une petite sphère solide de rayon 4,5 cm et de poids W, doit être suspendue par un fil aux extrémités d’un récipient lisse hémisphérique d’un rayon de 49 cm,
comme sur la figure 2.19. On s’aperçoit que si le fil est plus court que 40 cm, il se rompt.
À partir du principe des travaux virtuels, trouver la force de rupture F du fil.
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