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Appel aux physiciens du forum


Clément_INpact

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Supposons qu'on veuille utiliser un moteur pour faire tourner un ou des disque(s) rigide(s). On a besoin d'une surface totale sur le ou les disques s.

Deux configurations sont proposées : deux disques ayant chacun une surface 1/2 s de diamètre d ou un seul plateau de surface s, et donc de diamètre (racine carrée de 2).d. L'épaisseur et le poids des plateaux est équivalent.

Questions :

Quelle est la configuration qui demande le plus de force pour maintenir l'ensemble à une vitesse donnée et constante ?

Est-ce que la réponse à la première question dépend de la vitesse de rotation ? Ou de l'intensité des forces de frottement ?

Je penche spontanément pour les deux plateaux, mais je me méfie des intuitions, et cela fait trop longtemps que je n'ai pas touché sérieusement à la physique pour faire les calculs.

Merci d'avance.

;)

Edit : le caractère "racine carrée" ou d√ ne passe pas dans le forum.

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:craint: vindieu c'est de la vrai physique ça :malade:

sap pour les p'tits chimistes comme moi... :eeek2:

hypothèse les deux plateau sont entrainés par le même axe je pense ;):eeek2:

quelles sont les forces qui s'appliquent aux plateaux...

- un couple exercé par le moteur pour engendrer la rotation... comme ça de mémoire je me dis que ça doit engendrer une force normale à la surface du disque (faut pas me demander pourquoi, c'est intuitif, ou alors de mémoire, mais la physique moi :craint: j'suis pas doué... :non: ) mais cette force doit être de faible amplitude. elle pourrait imprimer au disque un mouvement oscillant comme celui de la pièce de monnaie qu'on a fait tourner sur elle-même et qui est en train de s'arrêter... mais je pense que c'est négligeable... (lol élucubrations powa...)

- des frottements? hmmm les seuls que je vois sont ceux de roulements (doit bien y'en avoir sur les axes de rotation, mais où est donc le dur que j'ai démonté :D ) : avec deux roulements pour la config à deux plateau, ça fait un chouïa de frottement en plus?? pas sur le roulement du plateau unique sera plus gros à priori... :mad2:

- sinon bien sur y'a la force centrifuge, qui ne doit pas être, zut comment on dit déjà... une grandeur additive bref, celle s'exerçant sur le grand plateau n'est pas égale à celle s'exerçant sur les deux petits je pense... quel effet... bé c'est un force tangentielle, elle doit avoir une résultante nulle non? pour un disque rigide...au premier ordre... quel tas de conneries je suis en train de raconter pour conclure que toutes les forces sont négligeables... :eeek2: hmmmm si la force centrifuge va peut-être poser problème pour le grand plateau, où elle est plus importante, lors des accélérations, où intuitivement je pense qu'elle aura une influence déstabilisante...

maintenant quelle force faut-il pour faire tourner les disques...

bin pour faire tourner un plateau de (oula comment écrire "delta omega" pour décrire la rotation élementaire, intégrales machin tout ça....) d'un certain angle donc, il faut déplacer une certaine portion de disque, de surface (disons que le disque est infiniment fin) "delta omega"*pi*r² (j'espère que je me trompe pas de formule....)

dans le cas du simple disque on déplace "delta omega"*pi*(racine carrée de 2*r)² soit 2*"delta omega"*pi*r²

dans le cas du double disque 2*"delta omega"*pi*r²

et donc... c'est la même force.... :mdr: (super logique somme toute puisque on a choisi deux options de même surface totale mékel :best::mdr: ) je sais pourquoi je fais de la chimie :mdr: au moins on peut faire des approximations au premier ordre, ça perd pas tout son sens...

la force centrifuge et le fait qu'il soit plus difficile de fabriquer un grand plateau que deux petits me fait pencher pour la solution à deux plateaux aussi, mais je suis pas du tout convaincu par mes raisonnements tout pourris :mdr::eeek:

bon j'arrête de me prendre la tête... :mdr: aaaaaaaaaah :eeek2:

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des frottements? hmmm les seuls que je vois sont ceux de roulements (doit bien y'en avoir sur les axes de rotation, mais où est donc le dur que j'ai démonté ) : avec deux roulements pour la config à deux plateau, ça fait un chouïa de frottement en plus?? pas sur le roulement du plateau unique sera plus gros à priori...

Arf, désolé, je viens de me corriger : il n'y a pas de vide dans les disques durs, c'est une légende geekienne.

donc les frottements sont aussi causés par l'air.

Et probablement bien plus importants sur le grand plateau que sur les deux petits, à cause de la vitesse tangentielle deux fois plus élevée sur les bords.

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oui enfin d'un autre coté, les frottements liés à l'atmosphére (pas de l'air => oxygène pouvant oxyder les disques, plutôt azote, de densité équivalente, ou argon plus dense donc plus de frottement...)

j'allais dire il ne sont pas primordiaux...

lol à 7200 tours minutes ou plus

peut-être que si remarque :eeek2:;)

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ben les demi plateaux engendrent une inertie monumentale par rapport a un plateau complet donc la config qui demande le plus denergie de maintien est celle avec le demi plateau.... now fo voir comment tu dispose les demi plateaux ...? face a face? un en dessous de lautre ? car si c face a face c la meme chose qun plato complet donc...par contre si c un endssous dlautre linertie est gignatesque et ça sux de la force :wrongplace:

c po pour rien kon apelle ça des volants d'inertie :inpactintel:

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ben les demi plateaux engendrent une inertie monumentale par rapport a un plateau complet donc la config qui demande le plus denergie de maintien est celle avec le demi plateau.... now fo voir comment tu dispose les demi plateaux ...? face a face? un en dessous de lautre ? car si c face a face c la meme chose qun plato complet donc...par contre si c un endssous dlautre linertie est gignatesque et ça sux de la force :eeek2:  

c po pour rien kon apelle ça des volants d'inertie  :yes:

Ah, il y a un malentendu : ce ne sont pas des "moitiés de plateaux", mais deux plateaux dont la surface cumulée est identique à celle du gros plateau, et dond d'un diamètre (racine carrée de 2) fois plus petit que celui du grand plateau.

Ils sont ronds. :mad2:

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pr lancer le système, le gros plateau demandera + d'NRJ

par contre pr ensuite le garder à vitesse constante, il en demandera moins

pk? bah inertie & le fait ke le poids aux extrémités du gros plateau est + important ke pr les 2 p'tits

les frottements sont + importants sur le gros plateaux car il tourne bcp + vite à son extrémité que les 2 p'tits mais C presque négligeable, enfin ça dépend de la densité & de la masse des plateaux

bon si G dit une connerie qqp, corrigez moi

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ben les demi plateaux engendrent une inertie monumentale par rapport a un plateau complet donc la config qui demande le plus denergie de maintien est celle avec le demi plateau.... now fo voir comment tu dispose les demi plateaux ...? face a face? un en dessous de lautre ? car si c face a face c la meme chose qun plato complet donc...par contre si c un endssous dlautre linertie est gignatesque et ça sux de la force :eeek2:  

c po pour rien kon apelle ça des volants d'inertie  :yes:

Ah, il y a un malentendu : ce ne sont pas des "moitiés de plateaux", mais deux plateaux dont la surface cumulée est identique à celle du gros plateau, et dond d'un diamètre (racine carrée de 2) fois plus petit que celui du grand plateau.

Ils sont ronds. :mdr:

bo je pense que si on considere que ce sont des galettes de diametre racine de 2 et kon les superpose, ben vu que le diametre est inferieur de racine de 2 par rapport o gros plateau linertie est diminué par racine de 2 donc celui qui demande le moins denergie serait le systeme 2 plateaux :mad2: ça depend pas des frottements (surment negligeables devant linertie) mais de la vitesse pisque linertie croit avec la vitesse
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