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Cinématique du point: mouvement circulaire

Posté par
Queency2
06-10-13 à 14:06

Salut! J'ai une difficulté à faire cet exercice qui suit, pouriez_vous m'aidé?  
    le rotor d'une machine tourne à 1200tr/min. A l'instant t=os, il est soumis à une accélératiom angulaire supposé constante qui provoque son arrêt en 300trs.
1) Eprimer en fonction du temps la vitesse angulaire et l'abscisse angulaire dont tourne le rotor à partir de l'instant t=os.
2) Exprimer la vitesse angulaire en fonction de l'accélération et de l'abscisse angulaire.
3) Calculer la valeur de l'accélération angulair et la durée du freinage. Merci    

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 06-10-13 à 14:38

Bonjour,

Quelle est en tours par seconde la vitesse angulaire initiale ?

Posté par
Queency2
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 07-10-13 à 15:49

bonjour! La vitesse angulaire initiale en tours/s est: 2otr/s

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 07-10-13 à 16:43

Je crois lire 20 tours/seconde, ce qui est exact.

En fonction d'une accélération angulaire notée par exemple a (constante) quelle est la vitesse angulaire en fonction du temps ? (littéralement bien sûr pour l'instant) ?

Posté par
Queency2
Cinématique du point 26-10-13 à 15:40

Bonjour, je crois que c'est:w(t)=at+wo.merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 26-10-13 à 17:49

Exact, continue !
Quelle est l'abscisse angulaire en fonction du temps ?

Posté par
Queency2
Cinématique du poimt 26-10-13 à 18:36

Bonsoire, soit 0(t) l'abscisse angulaire. On a alors: 0(t)=wt+wo, où w représente la vitesse angulaire. Merci

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 26-10-13 à 22:11

Excuséz moi, c'est plutôt 0(t)=wt+0o. Mais comment trouver a et 0o, pour ensuite remplacer leur valeures respetives ds w(t) et 0(t) ? Merci.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 27-10-13 à 10:21

On cherche l'abscisse angulaire en prenant une primitive de la vitesse angulaire (puis en précisant grâce aux conditions initiales).

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 27-10-13 à 23:09

Bonsoir. Je suis vraiment perdu, puisque w(t)=at+wo, comment ce fait_il qu'on doit chercher la primitive de w(t) pour avoir l'accélération angulaire? Merci.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 28-10-13 à 07:50

En prenant une primitive de la vitesse angulaire on aura une expression de l'abscisse angulaire (que l'on peut noter par exemple (t) ) ; ne confonds pas l'accélération angulaire et l'abscisse angulaire.

Il faut passer par l'abscisse angulaire car les données du problème te donnent un arrêt en 300 tours, en supposant constante l'accélération angulaire, à partir d'une vitesse angulaire connue.

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 28-10-13 à 18:40

Bonsoire. Voici mes résultats.                         1) 0(t)=20t, avec 0o=0rad    w(t)=at+20, avec wo=20rad/s.                      2)  en tirant la valeur de t dans 0(t) et en la remplaçant dans w(t), on obtient: w=[0(t)*a/20]+20 ==>3) a=orad/s. Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 28-10-13 à 19:06

C'est difficilement lisible et c'est faux.

1) L'accélération angulaire dont l'unité sera tours/seconde2 est inconnue. Nous la notons a

2) La vitesse angulaire (t) est obtenue en prenant une primitive de l'accélération angulaire et en utilisant les conditions initiales ; donc

(t) = a.t + constante

On sait que pour t = 0, la vitesse angulaire vaut 20 tours/seconde ; donc (0) = 20
On en déduit que :

(t) = a.t + 20

3) L'abscisse angulaire (t) est obtenue en prenant une primitive de la vitesse angulaire et en utlisant une condition initiale qui peut être que (0) = 0 tour

À toi !
___________

Pour écrire proprement et de manière lisible des caractères comme ou comme il suffit de cliquer sur le bouton Cinématique du point: mouvement circulaire qui se trouve en dessous du cadre d'écriture :
Cinématique du point: mouvement circulaire

Il reste ensuite à choisir le caractère ou le symbole qui convient.

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 28-10-13 à 20:43

Je crois qu'on trouve  (t)=a/2*t^2+20t+(0), avec (0)=0

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 08:16

Voilà, ça progresse...

La vitesse angulaire étant (t) = a.t + 20

L'abscisse angulaire vaudra, en fonction du temps :
(t) = (1/2).a.t2 + 20.t + constante_2

et comme on choisit une abscisse angulaire nulle pour t = 0 s
alors la constante_2 vaut 0

donc :

(t) = (1/2).a.t2 + 20.t
_________

Il est maintenant facile de déduire t en fonction de et de a
de reporter cette expression dans
et donc
d'exprimer la vitesse angulaire en fonction de l'accélération et de l'abscisse angulaire, comme le demande la deuxième question.

Posté par
Queency2
Cimématique du poimt: mouvement circulaire 29-10-13 à 08:35

Bonjour. L'expression de la vitesse angulaire en fonction de a et de (t) est:    w^2=2a*(t)+400, comme le rotor s'arrête en 300trs, alors w=o et ()=2pi*300=600pi => a=-0,21tr/s^2. Merci.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 08:46

Attention, tu ne peux pas mélanger ainsi les unités : tours (avec lesquels l'exercice a été commencé) et radians

Il faut terminer l'exercice en tours (et éventuellement convertir à la fin).

Posté par
Queency2
Cimématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 10:59

Si je comprend bien, après avoir convertir les 300tours en radian( 300tr-> 2*3,14*300=1884rad) l'unité de l'accélération angulaire sera: radian/seconde?

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 11:05

Pas tout à fait.

Si tu convertis les tours en radians (ce qui est possible) il faudra aussi convertir la vitesse en radians par seconde et alors l'accélération sera en rad.s-2

Mais dans ce cas il faut tout recommencer !

L'autre solution, la plus simple, est de terminer l'exercice en tours (pour l'abscisse angulaire), tours par seconde (pour la vitesse angulaire) et tours.s-2 (pour l'accélération angulaire) et de convertir si nécessaire l'accélération en rad.s-2 quand on aura sa valeur en tours.s-2

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 11:32

Ok. Je comprend parfaitement et cela grâce à votre soutient et votre disponibilité. Grand merci à vous et à bientôt. Je suis vraiment heureux car j'ai été orienté en fac de physique-chimie. Merci et bonne journée.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 11:34

Pourrais-tu donner la valeur de l'accélération (sans oublier l'unité, pour que je puisse te répondre ! ) ?

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 13:11

Je trouve: a=0,11

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement ciculaire 29-10-13 à 13:14

Plutôt a=-0,11

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 13:48

Sans unité je ne peux pas répondre.

Pour information : je ne trouve pas cela, ni en tour.s-2 ni en rad.s-2

Il faudrait que tu postes le détail de tes calculs. Sinon il est impossible de voir où se trouve ton erreur.

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 15:20

Je trouve a=(w^2-400)/2*(t), le rotor freine donc w=orad/s et (300)=2*pi*300=1885rad  ce qui donne: a=-0,106rad/s.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 18:05

Je t'ai écrit que tu n'as pas le droit de mélanger les mesures d'angle : tu ne peux pas commencer l'exercice avec le tour comme unité et essayer de le finir avec le radian.

Ou bien :
. il faut recommencer tout l'exercice en utilisant le radian partout
. il faut terminer avec le tour (et éventuellement convertir si c'est nécessaire).

Merci de lire mes réponses, car j'ai déjà dit cela.

Que veux-tu faire ? On recommence tout ?

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 19:48

Oui, j'aimerai qu'on recommence.                     1) w(t)=at+wo, avec wo=1200tr/s=20rad/s, on a donc  w(t)=at+20 (rad/s)

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 29-10-13 à 20:00

Ah oui, je vois dejà une faute, w(t)=at+126 (rad/s), wo=20tr/s=126rad/s

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 30-10-13 à 07:51

D'accord, on recommence !

Accélération angulaire : a rad.s-2
Vitesse angulaire :
(t) = a.t + constante_1

Pour t = 0 s la vitesse angulaire vaut 40 rad.s-1
donc :

(t) = a.t + 40   (en rad.s-1)

Que vaut l'abscisse angulaire (en radians) ?
________

C'est bien d'avoir vu toi-même ton erreur.

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 30-10-13 à 19:19

Je n'arrive pa à comprendre pourquoi les 40 n'ont pas été multiplié par pi (vitesse angulaire initiale)

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 31-10-13 à 07:44



Chez moi la vitesse initiale est clairement 40 rad.s-1

J'écris la lettre grecque "pi" ainsi :

Tu peux le faire facilement toi aussi :

1) tu cliques sur le bouton Cinématique du point: mouvement circulaire qui se trouve en dessous du cadre d'écriture, ici :
Cinématique du point: mouvement circulaire

2) tu sélectionnes le caractère dans la liste

Cinématique du point: mouvement circulaire

Posté par
Queency2
Cinématique du point: mouvement circulaire 05-11-13 à 10:39

Ah oui je vois. Donc Θ(t)=(1/2)at^2+40Πt

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique du point: mouvement circulaire 05-11-13 à 11:34

Si on note (t) l'abscisse angulaire en fonction du temps, alors oui :

(t) = (1/2).a.t2 + 40..t

La suite est inchangée :
 

Citation :
Il est maintenant facile de déduire t en fonction de et de a
de reporter cette expression dans
et donc
d'exprimer la vitesse angulaire en fonction de l'accélération et de l'abscisse angulaire, comme le demande la deuxième question.




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