DM de physique : Hallebarde

Sujet du devoir

Une hallebarde est maintenue en appui contre un mur par la bas du manche et sa partie supérieure est retenue au bout du manche par une chaînette horizontale de longueur 80 cm et de masse négligeable. Cette arme pèse 12 kg, son centre de gravité est situé à 1,50 m du bas du manche dont la longueur totale est 180 cm. On prendra g= 10 N/kg

1) Qu'est-ce qu'une hallebarde?

2) Faire l'inventaire et le bilan des forces agissant sur la système hallebarde.

3) Déterminez graphiquement l'angle béta que fait le manche avec la verticale. Vérifiez par le calcul.

4) Déterminer graphiquement la valeur de la réaction R du mur sur le bas du manche et celle de la tension T de la chaîne et l'angle alpha que fait la réaction du manche avec la verticale.

5) Etudier l'équilibre du système hallebarde. En appliquant les conditions de cet équilibre, calculer l'angle alpha que fait la réaction du manche avec la verticale.
A l'aide d'un repère orthogonal rigoureusement défini, calculer la valeur de la réaction R du mur sur le bas du manche et celle de la tension T de la chaîne.

4) Comparer avec les résultats obtenus à la question 4.

Où j'en suis dans mon devoir

1) La hallebarde est une arme d'hast comportant un fer de hache, et éventuellement une ou plusieurs pointes. Le manche, la hampe, est en bois et assez longue (plus de 2,5 mètres pour certaines).
Les données de l'exercice semblent réalistes.

2) Forces agissant sur le système hallebarde sont: le poids P, la réaction du sol R ainsi que la tension la chaîne T.
Bilan des forces: P+R+T=O [ce sont des vecteurs]

3)!
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! /---> Voici la position de la hallebarde qui me semble correcte
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4) L'angle béta que fait le manche avec la verticale est le 26°.

Vérification par le calcul:

L'angle entre la chaînette et le mur est droit, on peut donc se servir de la formule du sinus.

sin béta = 80/180
béta= sin -1 (80/180)
béta= 26°

4) Calcul du poids de la hallebarde:

P= m.g
P= 12.10
P=120 N

J'ai ainsi pu placer le vecteur symbolisant le poids de la hallebarde sur mon dessin. Cependant, je ne comprend pas comment trouver la valeur de la réaction ni de la tension effectuée par la chaîne...

Voilà ! Merci de me donner un coup de main et joyeuses fêtes =)

PS: Ce devoir est à rendre pour le 3 janvier