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Niveau école ingénieur
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demi-ellipse

Posté par
azertya
06-12-12 à 19:15

Bonjour,

dans un exercice, on a une plaque homogène d'épaisseur e constante, de masse volumique de la forme d'une demi-ellipse. Le plan xOy est un plan de symétrie de la plaque.

Son équation est : \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1


pour sa masse je trouve M=0,5eab


est-ce correcte?

Par la suite on me demande de calculer son centre de gravité et son moment d'inertie mais je n'arrive pas à débuter. Je ne sais pas quoi prendre comme volume élémentaire.


Merci

Posté par
efpe
re : demi-ellipse 06-12-12 à 20:54

pour ton volume élémentaire, tu prends un élément de volume e.dx.dy. Avec l'équation de l'ellipse, tu as 2x.dx/a² + 2y.dy/b² = 0. A toi de jouer avec les variables pour avoir qque chose d'intégrable.

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 06-12-12 à 21:00

bonsoir,

je suppose qu'on cherche le centre de masse en fait.
et que l'ellipse est coupée en deux selon (Ox)

par définition: M OG = OM dm
(OG et OM: vecteurs)

on choisit (Oxyz) tel que

Citation :
Le plan xOy est un plan de symétrie de la plaque

de plus (yOz) est aussi plan de symétrie, donc
xG = zG = 0

il reste à calculer l'intégrale pour trouver yG

M yG = V y dm

avec dm = dx dy dz

sauf erreur

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 06-12-12 à 21:08

Merci pour vos réponses

En fait l'ellipse est coupée en deux selon Oy, désolée j'ai oublié de le préciser.

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 06-12-12 à 21:18

pas de bol!

même type de raisonnement toutefois:

yG=zG=0

M xG = x dm

si mes souvenirs sont bons

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 06-12-12 à 21:40

Ah je crois que j'ai enfin trouvé grace à vos indications!!

J'ai trouvé xG=(4/3)a


Qu'en pensez vous?

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 06-12-12 à 21:51

pareil, xG = 4a/(3)

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 06-12-12 à 22:31

merci beaucoup !

par contre maintenant je butte sur le moment d'inertie...

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 07-12-12 à 08:26

même principe, tu écris la définition du moment d'inertie cherché et tu calcules l'intégrale

par ex. IoZ = V (x2+y2) dm

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 08-12-12 à 19:44

je ne comprends pas le v(x2+y2)dm ?

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 08-12-12 à 20:16

j'ai finalement trouvé quelque chose pour le moment d'inertie :

Mb2/4

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 08-12-12 à 20:22

quel moment cherches-tu au juste?

(je n'avais mis qu'un exemple)

de plus ce n'est pas v(x2+y2), c'est (l'intégrale triple sur le volume V ) de (x2+y2)dm

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 08-12-12 à 20:39

D'accord

je cherche le moment par rapport à l'axe Ox

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 08-12-12 à 20:55

et par définiton Iox est égale à quelle intégrale?

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 08-12-12 à 20:56

intégrale sur le volume de r2dm ...

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 08-12-12 à 21:03

oui, donc ici r est la distance de M(x,y,z) à l'axe Ox donc en cartésiennes r = ...

Posté par
azertya
re : demi-ellipse 08-12-12 à 21:07

La j'ai considéré comme solide élémentaire un "rectangle" de longueur x et de largeur dy.

Donc j'ai Iox=y2dm

puis j'exprime dm et j 'intègre, est ce correct ?

Posté par
krinn Correcteur
re : demi-ellipse 08-12-12 à 21:28

on considère un volume élémentaire dV situé en M(x,y,z)
dV = dx dy dz
dm = dV

et le moment d'inertie élémentaire de dm par rapport à (Ox) est: d Iox = r2 dm
avec r: distance de M à l'axe (Ox)

r2 = y2 + z2

donc le moment d'inertie total Iox du solide (de volume V ) a pour valeur:

Iox = V (y2+z2) dm


sauf erreur



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