Gyroscope

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Gyroscope

Message par malkafas le Mar 10 Mai - 0:01

Bonjour a tous
J'ai un tipe a faire sur l'effet gyroscopique qui explique le moment cinétique . Quelquun pourra me donner quelques idées ?
Et puis me conseille une expérience possible a réalisé a l'école ?
Jr vous en remercie énormément

malkafas

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Re: Gyroscope

Message par domi le Mar 10 Mai - 20:48

Bonjour,
Le thème des TIPE en cours est "Prévision"... Comment relier l'effet gyroscopique à ce thème? Belle problématqiue!

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Re: Gyroscope

Message par malkafas le Mar 31 Mai - 17:03

C'est le tipe blanc
Plus exactement c'est sur le moment cinétique ....
J'avais pensé de relier un bout dune ficelle a des differentes masses et lautre bout de la ficelle sur un axe et de faire tourner constamment l'axe donc pour montrer que la masse joue un rôle important au moment cinétique . Et puis de faire varier la longueur de la ficelle pour dire que la longueur joue également un rôle important . Mais le probleme c'est que je n'arrive pas a trouver un moteur qui peut déterminer une rotation constante ....
Tu as une idée ?....

malkafas

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Re: Gyroscope

Message par domi le Mer 1 Juin - 20:25

Bonsoir,
Je ne crois pas que la ficelle soit très approprièe sur le plan mécanique!
Je verrais plutôt une tige solidaire de l'axe de ton moteur, tige sur laquelle pourrait couliser une masse. Tu pourrais faire varier la valeur de la masse et sa distance par rapport à l'axe du moteur.
Il te faut un moteur à vitesse de rotation variable...
Mais entre nous, je trouve ce sujet de TIPE un peu léger! Montrer l'influence de la masse dans la valeur du moment cinétique.... tu n'as pas trouver plus original et plsu fouillé?

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Re: Gyroscope

Message par malkafas le Sam 11 Juin - 22:16

sinon comment pourrai je répondre cette question enquoi l'effet gyroscopique évoque til le moment cinétique ? je pense que c'est du à leur rotation par rapport à l'axe ?... pourra tu me donner quelques explications ? svp merci d'avance

malkafas

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Re: Gyroscope

Message par domi le Lun 13 Juin - 13:35

Bonjour,
Si tu veux étudier l'effet gyroscopique, il convient en effet de repartir de la définition du moment cinétique d'un solide indéformable en rotation autour d'un axe.
Tu sais sans doute que ce moment, noté J, est égal au produit du coefficient d'inertie I du solide par sa vitesse de rotation w.

Tu devrais aussi connaitre, car c'est dans le cours de méca de prépa, le théorème du moment cinétique, qui nous dit que la variation du moment cinétique d'un système de points matériels est égal à la somme des forces extérieures qui s'exercent sur ce système, soit dJ/dt = Me.

De ce théorème, on en tire que le moment cinétique est conservé, à moins qu'on applique une force pour le faire varier. Il s'agit de la loi universelle de conservation du moment cinétique. Elle est très similaire à la loi de conservation de la quantité de mouvement (tu pourars t'amuser dans ton TIPE à expliquer pourquoi et à en montrer les limitations).

Si ces trois notions ne te sont pas très familières, je te recommande vivement de reprendre ton cours et de l'approfondir.

Muni de ces trois éléments, tu peux étudier le mouvement d'une toupie à symétrie axiale, qui sera lancée avec un axe de rotation oblique ou vertical. Si tu fais l'expérience, tu constateras que chaque point de l'axe de rotation (son sommet par exemple) décrit un cercle dans un temps qui dépend de la vitesse de rotation de la toupie. C'est ce qu'on appelle le mouvement de précession. Essaie de retrouver la justification de ce fait en appliquant le théorème du moment cinétique. N'oublie pas que la toupie tourne dans un champ de pesanteur...

Un gyroscope n'est qu'une toupie que l'on met en rotation en s'arrangeant pour que l'axe de rotation soit vertical (on appelle ça caler la centrale gyro en argot aéronautique).
Le théorème du moment cinétique dit que pour modifier son moment cinétique et donc la direction de son axe de rotation, il faut appliquer une force d'autant plus grande que sa vitesse de rotation est grande. En bref, la direction de l'axe de rotation a tendance à rester constante, même si le gyroscope change de d'orientation dans l'espace. C'est cette proprieté qui est utilisée pour en faire un outil de navigation (voir le principe d'une centrale gyroscopique).
Tu pourras déduire de tout ça la rasion pour laquelle les disques de centrales gyro sont lourds (relativement) et qu'ils tournent très vite, avec tous les problèmes mécaniques que cela entrainent...

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Re: Gyroscope

Message par midel le Mar 14 Juin - 14:16

Coucou !

Et l'application "tarte à la crême" de l'effet gyroscopique (mais fun !) c'est qu'à moto, au delà de 30km/h environ, pour tourner à gauche, il faut tourner le guidon à droite Smile

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