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Déterminer valeur d'un angle aigu

Posté par
misterk
04-05-10 à 00:30

Bonjour,

J'ai un exercice à faire mais je pêche à cause de la trigonométrie.

Je sais que la somme des angles d'un triangle est = 180° mais dans la figure ci-dessous je ne vois que les 90° de l'angle droit constitué par le vecteur Pn et Pt transposé.

Est-il possible de déterminer la valeur de l'angle en A sans connaître la valeur de celui constitué par P et Pt transposé? (l'énoncé ne donne que = 30° et P = 12kg* 9.8 )

Merci d'avance


Déterminer valeur d\'un angle aigu

Posté par
Coll Moderateur
re : Déterminer valeur d'un angle aigu 04-05-10 à 08:06

Bonjour,

Voilà en effet une figure typique des exercices de physique au lycée.

Théorème de géométrie : deux angles dont les côtés sont deux à deux perpendiculaires ont même mesure.

Donc... la mesure de l'angle A vaut

Tu vois sur la figure le rectangle et sa diagonale dont je te parlais hier.

Il est maintenant facile d'exprimer les intensités de \vec{P}_T et de \vec{P}_N en fonction de P, de sin() et de cos()

Je note, pour la simplicité, P pour la norme du vecteur \vec{P} ; donc P\,=\,||\vec{P}||

Que valent ||\vec{P}_T|| et ||\vec{P}_N|| ?

Posté par
misterk
Déterminer valeur d'un angle aigu 05-05-10 à 00:29

Pt est le côté opposé à l'angle

par analogie avec SOH c.à.d sin = côté opposé / hypoténuse
on a donc
côté opposé = sin x hypoténuse
soit : ||\vec{P}_t|| = sin 30 x 12 X 9,8 = 5,9.10-1 N

Pn est le côté adjacent à
par analogie avec CAH c.à.d cos = côté adjacent / hypoténuse
on a donc
côté adjacent = cos x hypoténuse
soit : ||\vec{P}_n||= cos x 12 x 9,8 = 10.10-1 N

Je suis presque sûr de mon résultat;
mais il m'est plus difficile de comprendre le théorème :

si je comprends bien il faut prendre chaque côté de chaque triangle relatif aux angles que l'on veut comparer
-> ici, le côté opposé à l'angle A est perpendiculaire au côté opposé à l'angle
-> le côté adjacent à l'angle A est perpendiculaire au côté adjacent à l'angle
-> l'hypoténuse du triangle relatif à l'angle A est perpendiculaire à l'hypoténuse du triangle relatif à l'angle   
alors on peut déduire que les 2 angles A et ont même mesure ?

Et il faut absolument que les 3 côtés soient perpendiculaires, c'est ce que "deux à deux" signifie, car si la perpendicularité n'était vérifiée que pour 1 ou 2 côtés les 2 angles n'auraient pas la même mesure. C'est bien ça ?

(j'ai un peu mal à la tête )

Posté par
Coll Moderateur
re : Déterminer valeur d'un angle aigu 05-05-10 à 07:59

C'est bon !

Considère la figure suivante :

Déterminer valeur d\'un angle aigu

Soit un angle quelconque \widehat{BAC}
Par un point quelconque D :
. on mène une perpendiculaire à AB : DH1 AB
. on mène une perpendiculaire à AC : DH2 AC

Considère les deux triangles AH2E et DH1E :
. ce sont deux triangles rectangles
. les angles \widehat{AEH_2} et \widehat{DEH_1} ont même mesure puisqu'ils sont opposés par le sommet

Conclusion : les angles \widehat{H_2AE} et \widehat{H_1DE} qui ont leurs côtés deux à deux perpendiculaires ont même mesure.

Posté par
misterk
Déterminer valeur d'un angle aigu 05-05-10 à 22:39

Je prends note de cette autre règle des angles égaux.

Mais je ne vois plus la perpendicularité des côtés si je considère ces deux triangles AH2E et DH1E : par exemple le côté adjacent à A (segment A H2 ) n'est pas perpendiculaire au côté adjacent à D ( segment D H1 ) ...

Posté par
misterk
Déterminer valeur d'un angle aigu 07-05-10 à 21:44

Je reformule : dans cette figure quel est le côté opposé à : le vecteur P ou le vecteur Pn ?


Merci

Déterminer valeur d\'un angle aigu

Posté par
Coll Moderateur
re : Déterminer valeur d'un angle aigu 08-05-10 à 08:16

Je donne des noms aux sommets du rectangle divisé en deux triangles rectangles :

Déterminer valeur d\'un angle aigu

\widehat{RGS}\,=\,A

sin(A) = RS / GS

cos(A) = GR / GS

Mais...

A =
GS = ||\vec{P}|| = P
GR = ||\vec{P_N}|| = PN
RS = GT = ||\vec{P_T}|| = PT

et donc :

PN = P cos()
PT = P sin()

Posté par
misterk
Déterminer valeur d'un angle aigu 09-05-10 à 11:45

Bonjour Coll,

Aargh, je bloque, désolé, mais c'est parce que je n'arrive pas à exprimer ce qui me gêne :

- au début je ne savais pas que A était égal à
- tu m'as appris que deux angles dont les côtés sont deux à deux perpendiculaires ont même mesure
- je regarde la figure pour identifier cette perpendicularité et c'est là mon souci c'est que je vois 2 angles rectangles :le 1er délimité par DEF et le 2nd par IEH; lequel choisir ?

Merci pour le temps que tu me consacres

Déterminer valeur d\'un angle aigu

Posté par
misterk
Déterminer valeur d'un angle aigu 09-05-10 à 17:07

J'ai une remarque sur ma question de ce matin : en fait je vois que quelque soit le triangle choisi je retrouve une perpendicularité avec un des 2 triangles qui se construisent à partir de l'angle A.
Est-ce ça l'astuce ?

A demain matin !

Posté par
misterk
Déterminer valeur d'un angle aigu 09-05-10 à 18:34

Ca y est j'ai compris  !

j'assimile par erreur les notions de triangle et d'angle : les angles n'ont que 2 côtés donc on ne doit chercher la perpendicularité que sur 2 côtés

Merci de toute manière pour ton aide

Posté par
Coll Moderateur
re : Déterminer valeur d'un angle aigu 10-05-10 à 08:34

Heureux que tu aies compris !

Je t'en prie et à une prochaine fois !



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