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Niveau école ingénieur
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Aire sous une cycloïde

Posté par
blackcoffee
04-03-14 à 17:25

Bonjour,
Je dois déterminer l'aire sous la courbe formée par une cycloïde dans le but de calculer ensuite les moments d'inerties, le centre de gravité.
J'ai déjà déterminer dans des questions antérieures les équations du mouvement :
x = R(-sin)
y = R(1-cos)
deux fonctions du paramètre

Je sais que je dois obtenir 3R2 mais je n'arrives pas à le démontrer par un calcul d'intégrale (j'ai lu la méthode de Roberval mais je cherche une méthode par intégration)

Je n'ai pas d'idée pour déterminer cette intégrale facilement, j'ai essayé avec la méthode de Fubini en exprimant x en fonction de y et en résolvant une double intégrale mais mon résultat est faux.
J'ai aussi essayé de passer par des coordonnées polaires mais l'intégrale qui en résulte semble tout aussi compliquée.

Pouvez-vous m'éclairer ?

Merci d'avance.

Posté par
efpe
re : Aire sous une cycloïde 04-03-14 à 18:13

bonjour

je te conseille ce site : http://serge.mehl.free.fr/anx/aire_parapol.html qui donne une méthode pour trouver l'intégrale à calculer.

Il faut donc calculer 1/2x.dy-y.dx

j'ai fait le calcul rapidement, on tombe en effet sur 3

Posté par
blackcoffee
re : Aire sous une cycloïde 05-03-14 à 12:20

Merci de ta réponse
J'ai bien compris la méthode d'intégration curviligne et sa démonstration grâce à ton site, mais en faisant le calcul j'obtiens -3R2 ce que je ne comprends pas.
Détail calcul:
x = R(-sin)
dx = R(1-cos) d
y = R(1-cos)
dy = Rsin d
xdy= R2sin-sin2 d
Sur [0;2], on intègre par partie sin pour trouver -2, et par linéarisation -sin2= -
On obtient donc -3R2
Pouvez vous m'aider à comprendre ou me dire ou je me trompe ?
Merci d'avance

Posté par
efpe
re : Aire sous une cycloïde 05-03-14 à 15:40

on obtient la bonne réponse non ? l'aire c'est la valeur absolue de l'intégrale ...



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