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DM sur angle orienté pour mardi 25/01

Posté par
megatron38
24-01-11 à 00:40

Bonjour, je voudrais savoir si vous pourriez m'aider pour mon Dm que je dois rendre mardi 25 janvier.
Voici l'énoncé
partie A

Il est habituel chez les horlogers de présenter les montre affichant approximativement 10 heures 10.
Le but de cette partie est de déterminer l'heure exacte correspondante, sachant que les 2 aiguilles sont disposées symétriquement par rapport a l'axe indiquant midi.
Pour cela, on supposera que le rayon du cadran est r=1 et on considérera le plan muni d'un repère orthonormé direct.
Le point M est la trace de la grande aiguille des minutes et le point H est la trace de la petite aiguille des heures.

1)Indiquer les vitesses angulaires M et H des points M et H en rad/s.
2)On note M=(, vecteur OM) et H=([, vecteur OH).
On admet qu'à un instant T exprimé en heures :
      M=-2T et H=-/6 fois T  (0T12)
En utilisant la la condition de symétrie, démontrer qu'il existe un entier k tel que :
         -2T = /6 fois T + 2k   (1)
3)En remarquant que l'instant T cherché est compris en 10 et 11, encadrer k.
4)Déterminer alors, en utilisant la relation (1), la valeur exacte de T sous forme fractionnaire.
  En déduire a à une seconde près, l'heure de l'événement en effectuant la manipulation :
        Saisir le nombre T puis appyer sur 2nd et APPS . Sélectionner > DMS et appuyer 2 fois sur ENTER.
                Exemple : 22/7 > DMS
                 Résultat affiché : "3°8'34.286"  lire : 3 heures 8 minutes et 34 secondes.

Merci beaucoup

Posté par
Heroes31
re : DM sur angle orienté pour mardi 25/01 25-01-11 à 00:40

Bonsoir,

Exercice très intéressant mais plus un exo de maths qu'un exo de physique en fait...


Q1) Vitesse angulaire
Grande aiguille : M = 2/TM = 1,74 rad/s
(car TM = 1h = 3600s)

Petite aiguille : H = 2/TH = 1,45.10-4 rad/s
(car TM = 12h = 123600s)


Q2) Relation sur les angles
Si tu as fait le schéma, tu peux constater que :
M = -H à (2) près.

Donc il existe bien un entier k de tours (donc k.2) tel que :
-2.T = /6.T + k(2)


Q3) Encadrement
De (1), on a donc la relation suivante : k = (-13/12)T

10 < T < 11
10(13/12) < (13/12).T < 11(13/12)
-10(13/12) > k = -(13/12).T > -11(13/12)

Donc k compris entre -10,8 et -11,9

Et comme k est un entier, alors k = (-11) (seul entier compris dans l'intervalle).


Q4) Valeur fractionnaire de T
Comme k = (-11), alors de (1) (en remplaçant k par sa valeur), on trouve que T = (132/13) h 10,1538... h

Là, à l'aide des fonctions de conversions des angles de la calculatrice (ou à la main sinon !), on en déduit que :

T = 10h 09min 13,84s


- sauf erreur de ma part -



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